[发明专利]对准标记及其形成方法、半导体的对准方法

说明书

技术领域

本发明总得涉及半导体元件及其制造工艺，更特别地，涉及一种对准标记及其形成方法、以及半导体的对准方法。

背景技术

光刻(photolithography)是制造半导体元件成败与否的关键步骤，因此在半导体工艺中，其占据举足轻重的地位。以一般制作元件的工艺为例，一个产品依其复杂性的不同，所需要的光刻、曝光步骤约在10至18次左右。为使光掩模的图案能正确的转移到晶片上，在半导体制作的过程中，在每一次执行光致抗蚀剂的曝光之前，必须做好晶片与光掩模的对准，以避免不当的图案转移而导致整个晶片报废的情况发生。

一般而言，对准晶片的方法是先在晶圆上特定的区域形成一些凹槽以定义出对准标记区。在每一次的曝光工艺中，以凹槽在晶圆表面形成的高度差作为标记特征，利用晶圆表面反射光波所形成的光程差来辨识对准标记以完成对准。所以对准标记的阶梯高度(step height)必须达到一个最小值以上，例如200埃以上，才能提供足够清楚的对准信号。

然而，随着材料层沉积次数的增加，对准标记将被晶片对准标示区上方的膜层所覆盖，使得对准标记失去其阶梯高度及轮廓特征，导致所产生的绕射现象不够明显。这将造成对准信号(Alignment Signal)微弱，或噪声比率(Noise Ratio)过大的问题，使对准感应器无法侦测到适当的对准信号以进行辨别，而导致对准失误(Misalignment)现象发生，也就是造成图案的不当转移。如此一来，半导体元件的可靠度将大幅下降，甚至导致整个晶片报废。

发明内容

本发明提供一种对准标记的形成方法，使对准标记具有不同反射率与折射率的金属层与介电层，并以此差异作为对准光束侦测对准标记的依据。

本发明提供一种对准标记，其具有反射率与折射率皆不同的金属层与介电层，以作为对准光束侦测出对准标记的依据。

本发明提供一种半导体工艺的对准方法，以具有不同反射率与折射率的金属层与介电层的对准标记来进行对准，以增加图案转移的精确度。

本发明提出一种对准标记的形成方法，首先提供基底，接着于基底上形成具有标记沟渠以及接触窗的第一介电层，然后于基底上形成金属层，其中金属层填满标记沟渠以及接触窗，而后移除标记沟渠以及接触窗以外的金属层，其中标记沟渠内的金属层的表面与第一介电层的表面齐平，且金属层与第一介电层具有不同的反射率与折射率以作为对准光束侦测出对准标记的依据。

本发明提出一种对准标记，其配置于基底上，其包括第一介电层与金属层。第一介电层配置于基底上，包括标记沟渠以及接触窗。金属层配置于标记沟渠与接触窗中，其中金属层的表面与第一介电层的表面齐平，且金属层与第一介电层具有不同的反射率与折射率以作为对准光束侦测出对准标记的依据。

本发明提出一种半导体工艺的对准方法，首先于基底上的第一介电层中形成多个对准标记以及多条导线，此步骤包括先于第一介电层中形成多个标记沟渠以及多个接触窗，接着于基底上形成金属层，金属层填满标记沟渠以及接触窗，然后移除标记沟渠以及接触窗以外的金属层，其中标记沟渠内的金属层的表面与第一介电层的表面齐平。接着于第一介电层上形成第二介电层。然后于第二介电层上形成掩模层。而后于掩模层上形成光致抗蚀剂层，以及利用对准光束侦测这些对准标记，使光掩模上的图案能正确转移到光致抗蚀剂层，其中对准光束以金属层与第一介电层的不同的反射率与折射率作为侦测的依据。

在本发明一实施例中，上述移除标记沟渠以及接触窗以外的金属层的方法包括化学机械研磨法。

在本发明一实施例中，上述标记沟渠的宽度小于0.75微米。

在本发明一实施例中，上述第一介电层的材料包括氧化硅。

在本发明一实施例中，上述金属层包括钨。

在本发明一实施例中，上述金属层的厚度大于400纳米。

在本发明一实施例中，上述掩模层的材料包括非晶碳。

本发明的对准标记具有不同反射率与折射率的金属层与介电层，故对准光束以两者的特性不同作为侦测出对准标记的依据，因而能避免已知的对准标记的特征随着堆叠于其上的材料层的层数增加而模糊化的问题，故能达到高对准精确度。此外，使用本发明的对准标记可以增加图案转移的精确度，以提升元件的可靠度。

为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1A至图1D是依照本发明实施例的一种具有对准标记的半导体元件的制作方法的流程剖面示意图。

图2是依照本发明实施例的一种半导体工艺的对准方法的流程示意图。

附图标记说明

100：基底