CN105353592A - 一种光刻工艺对准方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光刻工艺技术领域，尤其涉及一种光刻工艺对准方法，提供一待光刻半导体衬底，在所述半导体衬底表面沉积高吸光性膜形成预对准标记之前，先于该半导体衬底的表面蚀刻出新的对准光罩以形成预对准图形，再基于所述预对准标记对所述半导体衬底进行前层对准操作，利用预对准标记沉积形成的光罩形貌作为对准，对准光不需要穿透高吸光性膜层，避免了光的大量吸收而实现曝光对准。
Description
技术领域
本发明涉及光刻工艺技术领域，尤其涉及一种光刻工艺对准方法。
背景技术
3D制程工艺中某些层需要用到超深孔蚀刻，而超深孔蚀刻需要很好的保形材料作为硬光罩(HardMask)用来传递图案到基材上。业界现在常用Kodiak膜层作硬光罩(HM)来传递图形。但是这种膜层具有很强的吸光性，光刻做前层对准时，光基本无法穿透这层膜，导致无前层的对准Mark光信号被接收，从而出现对准失败，无法正常完成后续光刻制程。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供一种光刻工艺对准方法，通过在沉积高吸光膜(Kodiak)层前，刻蚀出新的对准用Mark作为预对准图形，再利用Kodiak膜层沉积形成的起伏形貌来进行对准，对准光不需要穿透Kodiak膜层，避免光的大量吸收而实现曝光对准，顺利完成曝光制程。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种光刻工艺对准方法，可应用于诸如三维(3D)制程工艺中的超深孔刻蚀(本实施例中的超深孔一般是指高宽比AR(highaspectratio)大于20:1的孔，例如3DNANDTC039Tiers中的CHAR为27：1的深孔；另外，上述的超深孔的底部尺寸与顶部(或开口部)尺寸之比(bottomCD/TopCD，简称BT)也一般要求大于85％)中，包括：
提供一待光刻半导体衬底；
于所述半导体衬底上制备预对准图形；
沉积硬光罩膜覆盖所述半导体衬底的表面，以在所述预对准图形上形成预对准标记；
基于所述预对准标记对所述半导体衬底进行前层对准操作后，继续对所述半导体衬底进行所述光刻工艺；
其中，所述硬光罩膜具有吸光特性。
优选的，上述的光刻工艺对准方法，其中，所述预对准图形包括若干条状平行凹槽。
优选的，上述的光刻工艺对准方法，其中，所述平行凹槽的深度小于120nm。
优选的，上述的光刻工艺对准方法，其中，所述硬光罩膜为Kodiak膜。
优选的，上述的光刻工艺对准方法，其中，利用红绿光干涉进行所述前层对准操作。
优选的，上述的光刻工艺对准方法，其中，在进行所述前层对准操作时，对准光利用所述预对准图形形成的起伏形貌进行光波干涉从而实现所述前层对准操作。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：本发明提供的一种光刻工艺对准方法，在半导体衬底表面沉积高吸光膜(Kodiak)层形成预对准标记之前，先于该半导体衬底表面刻蚀出新的对准用Mark作为预对准图形，再利用Kodiak膜层沉积形成的起伏形貌进行前层对准操作，对准光不需要穿透Kodiak膜层，避免光的大量吸收而实现曝光对准，顺利完成曝光制程，解决了超深孔刻蚀需要的高保形材料作硬光罩(HM)的强吸光性与曝光对准失败的矛盾。蚀刻出的新对准Mark(预对准图形)可以顺利通过曝光制程，为建立起完整的制程工艺流扫清了障碍。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为本发明的一种光刻工艺对准方法的步骤图；
图2为实施例中不同蚀刻深度的预对准图形的对准效果图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的一种光刻工艺对准方法，主要包括以下步骤：提供一待光刻半导体衬底并于该半导体衬底上制备预对准图形；之后沉积硬光罩膜(优选为Kodiak膜)覆盖该半导体衬底的表面，以在预对准图形上形成预对准标记；接着，基于预对准标记对该半导体衬底进行前层对准操作后，继续对该半导体衬底进行所述光刻工艺；其中，硬光罩膜具有吸光特性。
作为一个优选的实施例，上述的预对准图形包括若干条状平行凹槽，其深度小于120nm。
作为一个优选的实施例，在进行前层对准操作时，对准光利用预对准图形形成的起伏形貌进行光波干涉从而实现所述前层对准操作。
本发明进行光刻工艺对准的原理是：本发明采用了DOE实验的方法找到了合适的预对准图形的对准Mark深度，成功完成了用高吸光性膜层作HM的光刻对准步骤，完成对准后晶圆顺利完成曝光制程。通过在沉积高吸光膜(Kodiak)以形成预对准标记之前，蚀刻出新的对准Mark以在半导体衬底表面形成预对准图形，再利用Kodiak膜层沉积形成的形貌来作对准，对准光利用沉积膜层形成的起伏形貌进行光波干涉从而实现前层对准操作。对准光不需要穿透Kodiak膜层，避免了光的大量吸收而实现曝光对准。
下面结合一个具体的实施例以及附图对本发明的一种光刻工艺对准方法进行详细阐述。
传统的光刻工艺对准方法直接沉积高吸光性膜后，进行预对准、精确对准及曝光等流程，由于高吸光性膜具有很强的吸光性，进行预对准时，光基本无法穿透高吸光性膜，导致光信号被接收，从而出现对准失败，无法正常完成后续光刻制程。
本实施例利用对准的原理，提供一待光刻的半导体衬底，在半导体衬底表面沉积高吸光性膜(优选为Kodiak膜)形成预对准标记之前，先于半导体衬底的表面蚀刻出新的对准光罩以形成预对准图形，该预对准图形优选为深度小于120nm的若干条状平行凹槽。接着再利用Kodiak膜层沉积形成的光罩形貌来作对准，对准光不需要穿透Kodiak膜层，避免了光的大量吸收而实现曝光对准。
作为一个优选的实施例，本实施例中之所以采用深度小于120nm的若干条状平行凹槽作为预对准图形，其原理是：参照图2所示，不同蚀刻深度的预对准图形，其对准信号准确度(MCC)与信号强度(WQ)并不相同。其中，当预对准图形的若干条状平行凹槽的深度为120nm(0.12um)时，其对准精度和信号强度都比较好。且通过实验得出，当若干条状平行凹槽的深度小于0.2um时，该新蚀刻出的预对准图形在后续制程中无缺陷问题。
综上所述，本发明公开了一种光刻工艺对准方法，提供一待光刻半导体衬底，在所述半导体衬底表面沉积高吸光性膜形成预对准标记之前，先于该半导体衬底的表面蚀刻出新的对准光罩以形成预对准图形，再基于所述预对准标记对所述半导体衬底进行前层对准操作，利用预对准标记沉积形成的光罩形貌作为对准，对准光不需要穿透高吸光性膜层，避免了光的大量吸收而实现曝光对准。
本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (6)
1.一种光刻工艺对准方法，其特征在于，包括：
提供一待光刻半导体衬底；
于所述半导体衬底上制备预对准图形；
沉积硬光罩膜覆盖所述半导体衬底的表面，以在所述预对准图形上形成预对准标记；
基于所述预对准标记对所述半导体衬底进行前层对准操作后，继续对所述半导体衬底进行所述光刻工艺；
其中，所述硬光罩膜具有吸光特性。
2.如权利要求1所述的光刻工艺对准方法，其特征在于，所述预对准图形包括若干条状平行凹槽。
3.如权利要求2所述的光刻工艺对准方法，其特征在于，所述平行凹槽的深度小于120nm。
4.如权利要求1所述的光刻工艺对准方法，其特征在于，所述硬光罩膜为Kodiak膜。
5.如权利要求1所述的光刻工艺对准方法，其特征在于，利用红绿光干涉进行所述前层对准操作。
6.如权利要求5所述的光刻工艺对准方法，其特征在于，在进行所述前层对准操作时，对准光利用所述预对准图形形成的起伏形貌进行光波干涉从而实现所述前层对准操作。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105914141A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-08-31 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种形成栅极沟道的方法及对应的半导体结构 |
| CN110113885A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-08-09 | 景旺电子科技(龙川)有限公司 | 一种fpc线路板制作方法 |
| CN112631091A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-09 | 华虹半导体(无锡)有限公司 | 光刻工艺中晶圆对位方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101030048A (zh) * | 2006-03-01 | 2007-09-05 | 联华电子股份有限公司 | 提高半导体工艺的对准精确度的方法及开口的形成方法 |
| CN101034254A (zh) * | 2006-03-07 | 2007-09-12 | Asml荷兰有限公司 | 用于增强的光刻图案化的方法和系统 |
| CN101034263A (zh) * | 2006-03-08 | 2007-09-12 | Asml荷兰有限公司 | 增强光刻对准的系统和方法 |
| US20090250840A1 (en) * | 2006-04-18 | 2009-10-08 | Molecular Imprints, Inc. | Template Having Alignment Marks Formed of Contrast Material |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101030048A (zh) * | 2006-03-01 | 2007-09-05 | 联华电子股份有限公司 | 提高半导体工艺的对准精确度的方法及开口的形成方法 |
| CN101034254A (zh) * | 2006-03-07 | 2007-09-12 | Asml荷兰有限公司 | 用于增强的光刻图案化的方法和系统 |
| CN101034263A (zh) * | 2006-03-08 | 2007-09-12 | Asml荷兰有限公司 | 增强光刻对准的系统和方法 |
| US20090250840A1 (en) * | 2006-04-18 | 2009-10-08 | Molecular Imprints, Inc. | Template Having Alignment Marks Formed of Contrast Material |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105914141A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-08-31 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种形成栅极沟道的方法及对应的半导体结构 |
| CN105914141B (zh) * | 2016-06-24 | 2019-04-30 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种形成栅极沟道的方法及对应的半导体结构 |
| CN110113885A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-08-09 | 景旺电子科技(龙川)有限公司 | 一种fpc线路板制作方法 |
| CN110113885B (zh) * | 2019-06-05 | 2021-09-07 | 景旺电子科技(龙川)有限公司 | 一种fpc线路板制作方法 |
| CN112631091A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-09 | 华虹半导体(无锡)有限公司 | 光刻工艺中晶圆对位方法 |
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