[发明专利]光刻工艺的对准方法

说明书

本发明提供一种光刻工艺的对准方法，包括：提供一基底，所述基底包括衬底以及在衬底上形成的第一功能图形、对位标记和填充介质，所述第一功能图形、对位标记和填充介质的上表面均在第一平面内；在所述对位标记的外侧形成凹槽，所述凹槽的开口在所述第一平面上；在所述第一平面上形成第二功能层，所述第二功能层在所述凹槽上形成随形拓扑结构；依据所述随形拓扑结构侦测所述对位标记，完成对所述第二功能层的光刻和刻蚀。本发明通过在对位标记周围形成凹凸结构，并在第二功能层上形成随形拓扑结构，能够通过随形拓扑结构识别不透明薄膜下的对位标记位置，实现精准的光刻对位。

技术领域

本发明涉及光刻工艺技术领域，尤其涉及一种光刻工艺的对准方法。

背景技术

在采用光刻工艺生产存储器件时，第二功能层图形与第一功能图形之间需要保持精确的对位，才能确保器件正常的工作。为实现上述精确对位的目标，在第一功能图形掩膜版上放置对位标记，通过第一功能图形光刻和刻蚀把相应对位标记留在硅片上，在后续的第二功能层光刻工艺过程中通过侦测第一功能图形的对位标记的位置完成上下层图形的对准。在该工艺过程中，由于第一功能图形的对位标记图形已经通过化学机械抛光工艺进行平坦化，非透明的第二功能层金属薄膜沉积后，第二功能层光刻曝光工艺时光刻机无法侦测到BE的对位标记光学信号，最终导致无法完成第二功能层光刻工艺。

为解决上述问题，通常在沉积磁隧道薄膜之前，增加一张过渡掩膜，把对位标记和套刻标记制作到氧化物介质中，第二功能层薄膜沉积之后，上述标记处仍然保持表面凹凸结构，因此可以为第二功能层光刻时提供对准信号和套刻信号。但上述方法存在两个明显的缺陷：一是第二功能层与第一功能图形的对位无法直接监测，只能通过第二功能层，过渡掩膜和第一功能图形之间的相对位置来间接完成，增加了套刻性能的不稳定性和在线控制的复杂性；二是因为过渡掩膜起到第二功能层和第一功能图形之间的桥梁作用，要求过渡掩膜需要具备较高的掩膜等级和工艺要求，普通的I线光刻机无法满足工艺要求。

发明内容

本发明提供的光刻工艺的对准方法，能够精确的实现光刻工艺中的对准。

第一方面，本发明提供一种光刻工艺的对准方法，包括：

提供第一功能图形、对位标记以及用于填充第一功能图形和对位标记之间间隙的填充介质，所述第一功能图形、对位标记和填充介质的上表面均在第一平面内；

在所述填充介质上形成凹槽，所述凹槽用于暴露所述对位标记的侧壁；

在所述第一平面上形成第二功能层，所述第二功能层在所述凹槽上形成随形拓扑结构；

依据所述随形拓扑结构侦测所述对位标记，完成对所述第二功能层的光刻和刻蚀。

可选地，在第一平面上形成光刻胶；

对所述光刻胶进行曝光显影，以形成标记区域；所述标记区域完全覆盖所述对位标记；

将所述标记区域除对位标记外的部分刻蚀，以在所述填充介质上形成围绕所述标记区域的凹槽。

可选地，刻蚀时，利用对位标记和填充介质的刻蚀选择比进行自对准刻蚀。

可选地，所述凹槽的深度大于所述第二功能图形的厚度。

可选地，形成第二功能层的材料为不透明材料。

可选地，所述对位标记包括光刻机对准标记和套刻标记。

可选地，所述第二功能层光刻过程中，利用所述第二功能层对应所述凹槽处的随形拓扑结构的反射光源侦测对位标记。

可选地，所述第一功能图形和对位标记通过刻蚀或剥离工艺形成在衬底上。

可选地，所述凹槽的边缘与所述对位标记的边缘之间的距离不小于0.5微米。