[发明专利]晶圆结构及其对位标记的制作方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及半导体芯片制造领域，尤其是涉及一种对位标记的制作方法以及对应的晶圆结构。

【背景技术】

在集成电路制造过程中，需要频繁进行光刻。各层次的光刻在曝光前都要将该层次的图形与先前层次留下的图形对准。对位的过程的目的是将光刻版上的图形最大精度地覆盖到圆片上已存在的图形上。晶圆的多层结构可分为线层次和孔层次，对位标记包括线层次的对位标记与孔层次的对位标记。

现有的半导体芯片集成中，各个晶圆多层结构之间的互连是通过在接触孔或通孔填充金属导体来实现的，因此各层间在接触孔或通孔处的连接非常重要，若没有正确连接，则会造成断路的情况，导致整个系统失效。由于晶圆上电路的集成度非常高，因此多层结构中层与层间复合叠加时就需要精确对准，避免层间连接出现问题。为辅助层间对准，需要在介质层上印制对位标记，使后续的金属层根据对位标记与介质层对准叠加。对位标记一般为线状，通过线状对位标记在两端的对准情况可以判断介质层与光刻版是否对准。在平坦化的过程中，常常需要对金属层，如钨金属层进行化学机械研磨(CMP)。通常地，线状对位标记由于磨蚀而产生的孔洞会被一些研磨物质填充，如研磨剂。因而导致线性对位标记容易被破坏，进而在光刻中会导致晶圆对准失效，严重的甚至使晶圆无法完成叠加，而被机器拒绝使用。而虽然化学机械研磨程序中有专门针对孔的研磨工序，但该孔的研磨工序不适用于线状标记的研磨，会对线状标记产生破坏，导致下一层对准失效。

【发明内容】

鉴于此，有必要针对传统的晶圆复合叠加工艺中出现对准失效或晶圆无法精确层叠而被浪费的技术问题，提供一种可实现精确对准的晶圆结构及相应的对位标记制作方法。

一种晶圆结构，包括介质层及设于介质层上用于晶圆光刻时对准的对位标记，所述对位标记由点阵构成。

一种对位标记的制作方法，包括：

制作具有对位标记的掩模版，所述对位标记为点阵结构；

涂布光刻胶；

将所述对位标记曝光在所述光刻胶上；

刻蚀所述光刻胶。

本发明的技术效果是：点阵的对位标记可以有效地避免研磨颗粒的填塞；另外点状的对位标记能通过化学机械研磨的方法来达到优良的抛光效果，从而保证晶圆可以在层叠时精确对准，减小晶圆被浪费的比率。

【附图说明】

图1为传统的晶圆上对位标记的形态；

图2为根据本发明一个实施方式的晶圆上对位标记的形态。

图3为根据本发明一个实施方式的对位标记的制作方法流程。

【具体实施方式】

如图1所示，为传统的晶圆上对位标记1的形态。该对位标记1为相互间隔的线状。传统的线状对位标记1印制在介质层上，在进行化学机械研磨时，由于研磨剂主要是颗粒状物质，容易填塞线间间隙，导致对准异常。此外，由于磨蚀而产生的线状对位标记的孔洞亦会为磨蚀物质所堵塞，进而造成对准导常及光刻失败。

图2所示为根据本发明一种实施方式提供的晶圆结构上的对位标记图形。该晶圆结构包括介质层以及设于介质层上用于晶圆光刻时对准的对位标记2。该对位标记2由点阵构成。该点阵优选为均匀分散的形态，整体呈矩形排布。形成半导体器件的多层结构由对位标记2实现对准，再通过光刻或者离子注入而形成。

该对位标记2的各点孔径小于研磨颗粒直径，从而保证各点不会为研磨颗粒所填充，造成对位标记2的失效。在其他可选的实施方式中，对位标记2各点之间的间距大于研磨颗粒直径，可通过选择合适的点间距使得其不容易填塞杂质。

该对位标记2的点阵整体呈矩形排布。在一种实施方式中，点阵呈均匀排布在介质层上分布于横、纵切割道上。对位标记2各点阵的点直径范围为0.2微米至0.4微米，点间距范围为0.12微米至0.4微米。

图3所示为根据本发明的另一实施方式的一种对位标记的制作方法。结合图2所示，该对位标记的制作方法包括：

步骤S302，制作具有对位标记的掩模版，该对位标记为点阵结构；

步骤S304，在晶圆上涂布光刻胶；

步骤S306，将前述掩模版上对位标记的图形曝光在晶圆上；

步骤S308，刻蚀该具有对位标记图形的晶圆，形成点阵状的对位标记。

本实施例采用点阵的对位标记2，选择合适的点间距不容易填塞物质。并且经过抛光后，即使有物质残留，也可以方便地清洗，不会影响晶圆各层间的精确对准，并且点状的对位标记更有利于抛光处理。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。