[发明专利]应用于外延工艺的光刻标记及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微电子芯片制造领域中的半导体制造方法。 

背景技术

在半导体制造中的外延工艺是一种常见的成膜工艺。但在外延成长时，图形畸变是比较常见的一种现象。而图形畸变会影响后续的光刻对准精度，从而制约光刻的套刻精度，限制了小尺寸外延器件的开发和制造。如何避免或降低外延生长时产生的图形畸变量，对于提高光刻套刻精度，有非常重要的意义。 

常见的外延工艺前的对准标记通常采用直接刻蚀硅基板产生，因此其受外延畸变影响很大，因此其对准精度通常比较低。 

为了解决外延生长后的图形对准问题，一些新的方法被提出来，主要思想为在对准标记中填充一些保护材料，使外延生长时，光刻标记区域不生长外延层，或通过外延后，利用保护层作为刻蚀终止层，刻蚀其上的外延材料，形成对准标记。 

利用上述方法后可以明显改善外延对光刻标记的影响，但是在外延生长厚度很厚，或外延选择性不是很好的情况下，即保护层上外延成长速率依然比较高的情况下，效果并不理想，如图1、2所表示。因为即使是选择性外延生长，在硅衬底上通常生成单晶硅，而在其他材料上为多晶硅。在硅和其他材料的交界面，硅衬底上成长的单晶硅和其他材料上生长的多晶硅的交界面将展宽，并从硅衬底向其他材料区域延伸。而此时因为光刻标记外边界和界面依然存在硅材料，因此当外延生长速率较快，生长厚度较厚，或选择比不高时，从硅衬底上长成的单晶硅会向光刻标记区域延伸，导致光刻标记会无法形成或形成不好， 导致测量结果不准确。 

在传统方法中，虽然利用保护层降低光刻标记受外延工艺的影响，但因为整个对准标记依然存在和硅接触的部分，且光刻标记上的保护材料依然会随工艺变化被外延覆盖。 

同样，所有利用硅和其他材料的交界面形成的光刻标记，同样会被外延生长的这一特性所影响。因此要彻底解决外延工艺对光刻标记的影响，就必须利用非硅材料来形成，并隔绝光刻标记和硅材料的接触。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种应用于外延工艺的光刻标记，它可以将光刻标记彻底和硅材料隔绝，彻底解决了外延生长对光刻标记的影响。 

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种应用于外延工艺的光刻标记，光刻标记被放置在介质材料中，且任何一个外边界或外界面均被外延难以生长的保护层所包围。 

本发明的有益效果在于：将光刻标记彻底和硅材料隔绝，彻底解决了外延生长对光刻标记的影响。 

外延生长时很难在保护层上生长，生长速率与衬底层上的生长速率相比较小。 

保护层可以氧化物或者氮化物。 

外延成长后，介质层与非介质层上外延生长厚度差≥200埃。 

整个光刻标记均被介质层区域包围。 

本发明还提供了一种产生应用于外延工艺的光刻标记的方法，包括以下步骤：步骤1、刻蚀硅基板形成一个面积较大的沟槽；步骤2、沉积或通过热氧化在沟槽中填充介质材料，形成光刻标记的基底；步骤3、在基底区域内刻蚀介质 层形成光刻标记。 

步骤2中的介质层刻蚀深度≥500埃。 

步骤3中的介质层刻蚀深度≥200埃，且小于后续外延生长厚度的1/2×选择比，选择比为介质层与非介质层区域外延生长厚度的比率。 

光刻标记禁止区域≥外延生长时从硅区域向介质区域延伸长度的2倍以上。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。 

图1A本发明与传统光刻标记断面比较图； 

图1B本发明与传统光刻标记光显比较图； 

图2本专利光刻标记的版图设计图； 

图3光刻标记形成过程示意图。 

具体实施方式

本发明所述的一种应用于外延工艺的光刻标记，光刻标记被放置在介质材料中，且任何一个外边界或外界面均被外延难以生长的材料所包围。 

其实现方式包含两部分，版图实现与工艺流程。