專(zhuān)利名稱(chēng)：晶圓結(jié)構(gòu)及其對(duì)位標(biāo)記的制作方法
晶圓結(jié)構(gòu)及其對(duì)位標(biāo)記的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體芯片制造領(lǐng)域，尤其是涉及一種對(duì)位標(biāo)記的制作方法以及對(duì)應(yīng)的晶圓結(jié)構(gòu)。背景技術(shù)：
在集成電路制造過(guò)程中，需要頻繁進(jìn)行光刻。各層次的光刻在曝光前都要將該層次的圖形與先前層次留下的圖形對(duì)準(zhǔn)。對(duì)位的過(guò)程的目的是將光刻版上的圖形最大精度地覆蓋到圓片上已存在的圖形上。晶圓的多層結(jié)構(gòu)可分為線(xiàn)層次和孔層次，對(duì)位標(biāo)記包括線(xiàn)層次的對(duì)位標(biāo)記與孔層次的對(duì)位標(biāo)記。
現(xiàn)有的半導(dǎo)體芯片集成中，各個(gè)晶圓多層結(jié)構(gòu)之間的互連是通過(guò)在接觸孔或通孔填充金屬導(dǎo)體來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此各層間在接觸孔或通孔處的連接非常重要，若沒(méi)有正確連接， 則會(huì)造成斷路的情況，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)失效。由于晶圓上電路的集成度非常高，因此多層結(jié)構(gòu)中層與層間復(fù)合疊加時(shí)就需要精確對(duì)準(zhǔn)，避免層間連接出現(xiàn)問(wèn)題。為輔助層間對(duì)準(zhǔn)，需要在介質(zhì)層上印制對(duì)位標(biāo)記，使后續(xù)的金屬層根據(jù)對(duì)位標(biāo)記與介質(zhì)層對(duì)準(zhǔn)疊加。對(duì)位標(biāo)記一般為線(xiàn)狀，通過(guò)線(xiàn)狀對(duì)位標(biāo)記在兩端的對(duì)準(zhǔn)情況可以判斷介質(zhì)層與光刻版是否對(duì)準(zhǔn)。在平坦化的過(guò)程中，常常需要對(duì)金屬層，如鎢金屬層進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)。通常地，線(xiàn)狀對(duì)位標(biāo)記由于磨蝕而產(chǎn)生的孔洞會(huì)被一些研磨物質(zhì)填充，如研磨劑。因而導(dǎo)致線(xiàn)性對(duì)位標(biāo)記容易被破壞，進(jìn)而在光刻中會(huì)導(dǎo)致晶圓對(duì)準(zhǔn)失效，嚴(yán)重的甚至使晶圓無(wú)法完成疊加，而被機(jī)器拒絕使用。而雖然化學(xué)機(jī)械研磨程序中有專(zhuān)門(mén)針對(duì)孔的研磨工序，但該孔的研磨工序不適用于線(xiàn)狀標(biāo)記的研磨，會(huì)對(duì)線(xiàn)狀標(biāo)記產(chǎn)生破壞，導(dǎo)致下一層對(duì)準(zhǔn)失效。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，有必要針對(duì)傳統(tǒng)的晶圓復(fù)合疊加工藝中出現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)失效或晶圓無(wú)法精確層疊而被浪費(fèi)的技術(shù)問(wèn)題，提供一種可實(shí)現(xiàn)精確對(duì)準(zhǔn)的晶圓結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的對(duì)位標(biāo)記制作方法。
一種晶圓結(jié)構(gòu)，包括介質(zhì)層及設(shè)于介質(zhì)層上用于晶圓光刻時(shí)對(duì)準(zhǔn)的對(duì)位標(biāo)記，所述對(duì)位標(biāo)記由點(diǎn)陣構(gòu)成。
一種對(duì)位標(biāo)記的制作方法，包括
制作具有對(duì)位標(biāo)記的掩模版，所述對(duì)位標(biāo)記為點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)；
涂布光刻膠；
將所述對(duì)位標(biāo)記曝光在所述光刻膠上；
刻蝕所述光刻膠。
本發(fā)明的技術(shù)效果是點(diǎn)陣的對(duì)位標(biāo)記可以有效地避免研磨顆粒的填塞；另外點(diǎn)狀的對(duì)位標(biāo)記能通過(guò)化學(xué)機(jī)械研磨的方法來(lái)達(dá)到優(yōu)良的拋光效果，從而保證晶圓可以在層疊時(shí)精確對(duì)準(zhǔn)，減小晶圓被浪費(fèi)的比率。

圖1為傳統(tǒng)的晶圓上對(duì)位標(biāo)記的形態(tài)；
圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的晶圓上對(duì)位標(biāo)記的形態(tài)。
圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的對(duì)位標(biāo)記的制作方法流程。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，為傳統(tǒng)的晶圓上對(duì)位標(biāo)記1的形態(tài)。該對(duì)位標(biāo)記1為相互間隔的線(xiàn)狀。傳統(tǒng)的線(xiàn)狀對(duì)位標(biāo)記1印制在介質(zhì)層上，在進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨時(shí)，由于研磨劑主要是顆粒狀物質(zhì)，容易填塞線(xiàn)間間隙，導(dǎo)致對(duì)準(zhǔn)異常。此外，由于磨蝕而產(chǎn)生的線(xiàn)狀對(duì)位標(biāo)記的孔洞亦會(huì)為磨蝕物質(zhì)所堵塞，進(jìn)而造成對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)常及光刻失敗。
圖2所示為根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式提供的晶圓結(jié)構(gòu)上的對(duì)位標(biāo)記圖形。該晶圓結(jié)構(gòu)包括介質(zhì)層以及設(shè)于介質(zhì)層上用于晶圓光刻時(shí)對(duì)準(zhǔn)的對(duì)位標(biāo)記2。該對(duì)位標(biāo)記2由點(diǎn)陣構(gòu)成。該點(diǎn)陣優(yōu)選為均勻分散的形態(tài)，整體呈矩形排布。形成半導(dǎo)體器件的多層結(jié)構(gòu)由對(duì)位標(biāo)記2實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)，再通過(guò)光刻或者離子注入而形成。
該對(duì)位標(biāo)記2的各點(diǎn)孔徑小于研磨顆粒直徑，從而保證各點(diǎn)不會(huì)為研磨顆粒所填充，造成對(duì)位標(biāo)記2的失效。在其他可選的實(shí)施方式中，對(duì)位標(biāo)記2各點(diǎn)之間的間距大于研磨顆粒直徑，可通過(guò)選擇合適的點(diǎn)間距使得其不容易填塞雜質(zhì)。
該對(duì)位標(biāo)記2的點(diǎn)陣整體呈矩形排布。在一種實(shí)施方式中，點(diǎn)陣呈均勻排布在介質(zhì)層上分布于橫、縱切割道上。對(duì)位標(biāo)記2各點(diǎn)陣的點(diǎn)直徑范圍為0. 2微米至0. 4微米，點(diǎn)間距范圍為0. 12微米至0. 4微米。
圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的一種對(duì)位標(biāo)記的制作方法。結(jié)合圖2所示，該對(duì)位標(biāo)記的制作方法包括
步驟S302，制作具有對(duì)位標(biāo)記的掩模版，該對(duì)位標(biāo)記為點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)；
步驟S304，在晶圓上涂布光刻膠；
步驟S306，將前述掩模版上對(duì)位標(biāo)記的圖形曝光在晶圓上；
步驟S308，刻蝕該具有對(duì)位標(biāo)記圖形的晶圓，形成點(diǎn)陣狀的對(duì)位標(biāo)記。
本實(shí)施例采用點(diǎn)陣的對(duì)位標(biāo)記2，選擇合適的點(diǎn)間距不容易填塞物質(zhì)。并且經(jīng)過(guò)拋光后，即使有物質(zhì)殘留，也可以方便地清洗，不會(huì)影響晶圓各層間的精確對(duì)準(zhǔn)，并且點(diǎn)狀的對(duì)位標(biāo)記更有利于拋光處理。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種晶圓結(jié)構(gòu)，包括介質(zhì)層及設(shè)于介質(zhì)層上用于晶圓光刻時(shí)對(duì)準(zhǔn)的對(duì)位標(biāo)記，其特征在于，所述對(duì)位標(biāo)記由點(diǎn)陣構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的的晶圓結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述點(diǎn)陣呈矩形排布。
3.如權(quán)利要求1所述的晶圓結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述點(diǎn)陣的點(diǎn)間距為0.12微米至0. 4 微米。
4.如權(quán)利要求3所述的晶圓結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述點(diǎn)陣形成的間隙間距大于研磨所述介質(zhì)層時(shí)的研磨顆粒直徑。
5.如權(quán)利要求1所述的晶圓結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述點(diǎn)陣的點(diǎn)的直徑為0.2微米至0. 4 微米。
6.如權(quán)利要求5所述的晶圓結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述點(diǎn)陣的點(diǎn)的直徑小于研磨所述介質(zhì)層時(shí)的研磨顆粒直徑。
7.如權(quán)利要求1所述的用于制作半導(dǎo)體芯片的晶圓結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述點(diǎn)陣位在所述介質(zhì)層上均勻分布于橫、縱切割道上。
8.—種對(duì)位標(biāo)記的制作方法，其特征在于，包括制作具有對(duì)位標(biāo)記的掩模版，所述對(duì)位標(biāo)記為點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)；涂布光刻膠；將所述對(duì)位標(biāo)記曝光在所述光刻膠上；刻蝕所述光刻膠。
9.如權(quán)利要求8所述的對(duì)位標(biāo)記制作方法，其特征在于，所述點(diǎn)陣的點(diǎn)間距為0.12微米至0.4微米。
10.如權(quán)利要求8所述的對(duì)位標(biāo)記制作方法，其特征在于，所述點(diǎn)陣的點(diǎn)的直徑為0.2 微米至0.4微米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種晶圓結(jié)構(gòu)，包括介質(zhì)層以及設(shè)于介質(zhì)層上用于晶圓光刻時(shí)對(duì)準(zhǔn)的對(duì)位標(biāo)記，所述對(duì)位標(biāo)記由點(diǎn)陣構(gòu)成。本發(fā)明還涉及一種對(duì)位標(biāo)記制作方法。本發(fā)明的點(diǎn)陣的對(duì)位標(biāo)記可以有效地避免顆粒填塞，另外點(diǎn)狀的對(duì)位標(biāo)記能通過(guò)化學(xué)機(jī)械研磨的方法來(lái)達(dá)到優(yōu)良的拋光效果。從而保證晶圓可以在層疊時(shí)精確對(duì)準(zhǔn)，提高晶圓制作的合格率。
文檔編號(hào)H01L21/02GK102543673SQ20101060538
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者劉志成, 張辰明, 楊要華, 胡駿 申請(qǐng)人:無(wú)錫華潤(rùn)上華半導(dǎo)體有限公司, 無(wú)錫華潤(rùn)上華科技有限公司