[发明专利]在绝缘层上覆硅基板中形成对准标记的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种形成对准标记的方法，特别涉及一种在绝缘层上覆硅(silicon-on-insulator，SOI)基板中形成对准标记的方法。

背景技术：

现今的半导体制程中，为了适应大量生产的需要，在半导体对准的系统当中，每片晶圆(wafer)在对准及曝光之前，曝光机台会对晶圆先进行扫瞄，以确认是否后续会造成不易对准而拖延连续生产的时间。在此过程中，对准标记(alignment mark)就是曝光机台扫瞄讯号以确认不易对准与否的标记。所以，如果曝光机台对晶圆上的对准标记无法扫瞄到正确的讯号，则曝光机台无法对准及曝光。

随着集成电路制程的线宽持续缩小，决定晶圆的微影制程成败的因素除了关键尺寸(critical dimension，CD)的控制外，另一重要因素即为对准度(alignment accuracy)，即避免对准偏移的程度。因此，对准度的测量是半导体制程中极为重要的一个环节，而对准标记就是在连续对准的过程中，用来测量对准偏移且实时弥补对准误差的工具。

一般来说，在晶圆的晶片(chip)区进行浅沟渠隔离结构(shallow trenchisolation structure)制程时，通常会在晶片区以外的区域(非晶片区)同时形成浅沟渠隔离结构以作为对准标记来用，而此非晶片区即为摆放对准标记的区域。在进行对准时，需要利用侦测浅沟渠隔离结构所得到的讯号来实时补偿对准误差。

对于对准标记区域而言，目前的浅沟渠隔离结构制程通常是先在基底中形成沟渠。然后，在基底上形成绝缘材料，并填满沟渠。之后，进行化学机械研磨制程，移除部分绝缘材料，直到暴露出基底。由于基底中形成有沟渠，因此不同区域的绝缘材料的顶面在高度上会产生差异(位于沟渠上方的绝缘材料的顶面高度会较低)，导致在进行化学机械研磨制程之后，所形成的浅沟渠隔离结构容易损坏。

当上述浅沟渠隔离结构形成在整块的基板上时，由于所形成的浅沟渠隔离结构的深度可以较深，因此浅沟渠隔离结构的损坏对于对准讯号的测量影响则较为轻微。然而，当上述浅沟渠隔离结构形成在绝缘层上覆硅基板中时，由于绝缘层上覆硅基板的硅层厚度较薄(约2000以下)，因此所形成的浅沟渠隔离结构的深度较浅，往往导致主动区和沟渠区的讯号对比不佳，且浅沟渠隔离结构的损坏对于对准讯号的测量也会造成较严重的影响，于是产生无法对准及不易对准的问题。

发明内容：

有鉴于此，本发明的目的就是提供一种在绝缘层上覆硅基板中形成对准标记的方法，可以避免对准标记在后续制程中受到损坏。

本发明的另一目的就是提供一种在绝缘层上覆硅基板中形成对准标记的方法，可以在后续进行曝光对准或测量对准度时减少对准偏移。

本发明提出一种在绝缘层上覆硅基板中形成对准标记的方法，此方法是先在绝缘层上覆硅基板中形成多个沟渠，以定义出多个主动区。然后，在绝缘层上覆硅基板上形成绝缘材料，并填满沟渠。之后，进行第一蚀刻的制程，移除部分绝缘材料，直到暴露出主动区的顶面，以及直到主动区之间的绝缘材料的顶面低于主动区的顶面。

根据本发明实施例所述的在绝缘层上覆硅基板中形成对准标记的方法，上述第一蚀刻制程为干式蚀刻制程。

根据本发明实施例所述的在绝缘层上覆硅基板中形成对准标记的方法，上述沟渠的形成方法是先在绝缘层覆硅基板上形成图案化硬罩幕层。然后，以图案化硬罩幕层为罩幕进行第二蚀刻制程，以移除部分绝缘层覆硅基板。

根据本发明实施例所述的在绝缘层上覆硅基板中形成对准标记的方法，上述的主动区的顶面为图案化硬罩幕层的顶面。

根据本发明实施例所述的在绝缘层上覆硅基板中形成对准标记的方法，上述的图案化硬罩幕层的材料为氮化物。

根据本发明实施例所述的在绝缘层上覆硅基板中形成对准标记的方法，上述的绝缘材料为氧化物。

根据本发明实施例所述的在绝缘层上覆硅基板中形成对准标记的方法，上述在形成绝缘材料之后以及进行第一蚀刻制程之前，还可以进行第二蚀刻制程，以移除部分绝缘材料，但未暴露出主动区的顶面。