[发明专利]用于保护对准标记的方法

说明书

本申请要求享有韩国专利申请No.10-2006-0083917(申请日为2006年8月31日)的优先权，在此引入其全部内容作为参考。

技术领域

本发明设计一种用于保护对准标记的方法，尤其设计一种能够使在化学机械抛光处理之后对对准标记的损失最小化的方法。

背景技术

在相对高度集成的半导体器件中，平坦化处理(例如，化学机械抛光(CMP))在超大规模集成电路(ULSI)中很重要。因此，作用于平坦化的晶圆的具有相对高可靠性的对准技术在微光刻中很重要。

如图1所示，为了在光刻工艺中进行感测，对准标记需要满足最小宽度(X)和最小台阶高度(Y)。然而，如果由于CMP处理中的碟形凹陷(dishing)和/或侵蚀而使对准标记的台阶高度小于最小台阶高度，则可能感测不到该对准标记。因此，在制造工艺(例如ULSI制造工艺)中，需要通过对准传感器来感测在通过CMP处理的晶圆上具有非常小台阶高度的对准标记。

发明内容

本发明的实施方式涉及一种用于保护对准标记的方法，该方法使在化学机械抛光(CMP)处理之后对对准标记的损伤最小化。

在本发明的实施方式中，一种保护半导体衬底上的对准标记的方法包括以下步骤的至少其中之一：在具有该对准标记的半导体衬底上面和/或上方形成介电层。在介电层上面和/或上方形成覆盖氧化物薄膜，其中该覆盖氧化物薄膜具有常规厚度和附加厚度。刻蚀部分介电层和覆盖氧化物薄膜以暴露半导体衬底而形成通孔。使用金属填充该通孔。对所述金属和覆盖氧化物薄膜执行化学机械抛光处理以形成通孔接触。

附图说明

图1例示了对准标记；

图2A到图2D例示了根据本发明实施方式在形成通孔接触时用于保护对准标记的过程；

图3例示了根据本发明实施方式在半导体衬底上方沉积的金属层、介电层和覆盖氧化物薄膜的参数；

图4A到图4E例示了根据本发明实施方式的激光分布对准(LSA)标记的外形(profile)；

图5A到5E例示了根据本发明实施方式具有相对大图案密度的ASML标记的外形；

图6例示了根据本发明实施方式在执行主CMP和补充CMP之后LSA标记和ASML标记的照片；

图7例示了根据本发明实施方式的场像对准(FIA)标记的照片；以及

图8例示了根据本发明实施方式从光刻工艺中的对准标记感测的信号指示。

具体实施方式

图2A到图2D例示了根据本发明实施方式在形成通孔接触时用于保护对准标记的过程。如图2A所示，根据本发明的实施方式，在半导体衬底200上面和/或上方形成介电层202(例如，硼磷硅酸盐玻璃(BPSG))。介电层202可用于形成通孔接触。半导体衬底200可包括对准标记200a。对准标记200a可包括覆盖氧化物薄膜(SiH₄)和/或前金属介电层(PMD)。可执行CMP处理以平坦化介电层202。

如图2B所示，根据本发明的实施方式，在平坦化的介电层202上面和/或上方沉积覆盖氧化物(cap oxide)薄膜204(例如，SiH₄)。在该实施方式中，覆盖氧化物薄膜204可具有常规厚度204b和附加厚度204a。常规厚度204b可以是在半导体制造工艺期间形成覆盖氧化物薄膜时常规沉积的标称(nominal)厚度覆盖氧。附加厚度204a可以是除常规厚度204b之外沉积的附加厚度。例如，根据该实施方式，在平坦化的介电层202上面和/或上方的覆盖氧化物薄膜204的常规厚度204b可为约2000。附加厚度204a可为常规厚度204b的约25％和约35％之间。根据该实施方式，覆盖氧化物薄膜204的总厚度可为约2500和约2700之间。

在该实施方式中，覆盖氧化物薄膜204(具有常规厚度和附加厚度)可通过单次沉积形成。在该实施方式中，覆盖氧化物薄膜204可通过两次沉积形成(例如，一次沉积用于常规厚度204b而另一次沉积用于附加厚度204a)。根据该实施方式，由于具有附加厚度204a，覆盖氧化物薄膜204与覆盖氧化物薄膜的常规厚度相比可形成为相对较厚覆盖氧，这可防止在后续的平坦化处理中对对准标记200a的损伤。

如图2C所示，在该实施方式中，对介电层202和覆盖氧化物薄膜204进行选择性刻蚀以形成通孔。可以通过在覆盖氧化物薄膜204上面和/或上方涂覆并构图光刻胶而形成通孔。构图的光刻胶可以在形成通孔的光刻工艺中用作刻蚀掩模。