專(zhuān)利名稱(chēng)：零標(biāo)的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種零標(biāo)的形成方法，特別涉及一種包含有埋層圖形的外延工藝中零 標(biāo)的形成方法。
背景技術(shù)：
埋層通常用在外延工藝中以降低接觸電阻，零標(biāo)是首次在硅片上形成的圖形，用 于下次光刻對(duì)準(zhǔn)。對(duì)于有埋層圖形的外延工藝中，零標(biāo)的形成通常在埋層圖形形成之前的。 一個(gè)具體的例子可參見(jiàn)圖Ia至圖Ie 氧化硅襯底在其表面形成墊層氧化層，在硅襯底1上 通過(guò)光刻工藝用光刻膠定義出零標(biāo)圖形，后利用光刻膠2為掩膜刻蝕硅襯底形成零標(biāo)6，之 后將光刻膠2去除；接著采用另一光刻工藝在硅襯底1上用光刻膠定義出埋層圖形(即需 要進(jìn)行埋層注入的位置)，而后進(jìn)行埋層注入，形成注入?yún)^(qū)3，之后去除光刻膠；對(duì)硅襯底進(jìn) 行熱處理以使埋層離子擴(kuò)散推進(jìn)，熱處理同時(shí)硅襯底表面的硅被氧化為氧化硅4;最后去 除氧化硅即制備完成埋層圖形7。上述的形成工藝較為繁瑣，需要用到兩步光刻工藝和兩個(gè) 光刻掩膜版。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種零標(biāo)的形成方法，其能節(jié)約制備成本。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的零標(biāo)的形成方法，用于同時(shí)包含埋層圖形的外延 工藝中，包括1)在襯底表面氧化形成墊層氧化層；2)用包含有埋層圖形和零標(biāo)圖形的光刻掩膜版以及光刻工藝在襯底上定義出埋 層圖形和零標(biāo)圖形的位置；3)利用光刻工藝中形成的光刻膠作為掩膜，進(jìn)行離子注入在埋層圖形位置處和零 標(biāo)圖形位置處分別形成埋層和離子注入?yún)^(qū)；4)之后在氧氣的氣氛下進(jìn)行熱處理，使所述襯底表面氧化，并推進(jìn)埋層；5)普通濕法工藝去除在步驟4)中形成的襯底表面的氧化層，即得到具有零標(biāo)圖 形和埋層圖形的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的零標(biāo)的形成方法，利用埋層注入、退火和表面氧化物的剝離而在硅襯底 表面形成臺(tái)階而同步形成。因硅氧化速度與所氧化的硅的性質(zhì)相關(guān)，一方面，注入?yún)^(qū)經(jīng)過(guò)注 入后表面會(huì)有一定的損傷，使得氧更容易進(jìn)入而加快氧化速率；另一方面，注入?yún)^(qū)含有更多 的摻雜物，摻雜物濃度的增加同樣加快了氧化速率，這樣因?yàn)檠趸俾手钍沟米⑷雲(yún)^(qū)會(huì) 消耗掉更多的硅，當(dāng)硅表面的氧化物去除之后形成臺(tái)階，從而形成對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。利用本發(fā)明的 方法，可以在埋層前省去了一次光刻，節(jié)約了產(chǎn)品生產(chǎn)的周期和制造成本。
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明
圖Ia至圖Ie為現(xiàn)有的零標(biāo)的形成方法中相應(yīng)的制備步驟完成后的截面圖；圖2a至圖2d為本發(fā)明的零標(biāo)的形成方法中相應(yīng)的制備步驟完成后的截面圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的零標(biāo)的形成方法，用于包含埋層圖形的外延工藝中，包括如下步驟1)襯底表面氧化形成墊層氧化層；2)用同時(shí)包含有埋層圖形和零標(biāo)圖形的光刻掩膜版以及光刻工藝在襯底1 ( 一般 為硅)上定義出埋層圖形和零標(biāo)圖形的位置；3)利用光刻工藝中形成的光刻膠2作為掩膜，進(jìn)行埋層離子注入在埋層圖形位置 處3和零標(biāo)圖形位置處分別形成離子注入?yún)^(qū)；4)普通工藝去除光刻膠和墊層氧化層(見(jiàn)圖2a和圖2b)；5)之后在含氧氣的氣氛下進(jìn)行熱處理，使襯底表面氧化，同時(shí)熱處理使離子擴(kuò)散 (俗稱(chēng)埋層推進(jìn)，見(jiàn)圖2c)，因硅的氧化速度與所氧化的硅的性質(zhì)相關(guān)，一方面，離子注入?yún)^(qū) 經(jīng)過(guò)注入后表面會(huì)有一定的損傷，使得氧更容易進(jìn)入而加快氧化速率；另一方面，注入?yún)^(qū)含 有更多的摻雜物，摻雜物濃度的增加同樣加快了氧化速率，這樣因?yàn)檠趸俾手钍沟米?入?yún)^(qū)會(huì)消耗掉更多的硅，當(dāng)硅表面的氧化物4去除之后便形成了臺(tái)階，從而形成零標(biāo)(可為 光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記等)；6)普通濕法工藝去除在步驟5)中形成的襯底表面的氧化層，即得到具有零標(biāo)圖 形和埋層圖形的結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖2d)。上述步驟1)中的零標(biāo)圖形包括為下一步光刻曝光和曝光后檢查用的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記 (alignment and overlay mark)。步驟3)埋層注入為與常規(guī)工藝中的埋層注入的類(lèi)型和劑 量相同，可根據(jù)具體的器件設(shè)計(jì)選擇P型或η型埋層離子的注入。步驟5)中的熱處理為摻 雜離子推進(jìn)的同時(shí)，通入氧氣把硅襯底氧化，具體的熱處理可為干法氧化工藝、濕法氧化工 藝或兩者的結(jié)合，其中氧化溫度為800 1200°C，時(shí)間為30 300分鐘，具體時(shí)間視所需 的臺(tái)階高度而定，要求臺(tái)階約高，相應(yīng)的氧化時(shí)間較長(zhǎng)，熱處理時(shí)腔體中的壓力為常壓。離 子注入?yún)^(qū)消耗掉較多的硅，從而生成較厚的氧化物，而未注入?yún)^(qū)生成的氧化物較薄。因此在 步驟5)氧化層剝離后，硅襯底上形成了臺(tái)階，從而形成零標(biāo)。
權(quán)利要求
一種零標(biāo)的形成方法，用于包含埋層圖形的外延工藝中，其特征在于，包括1)在襯底表面氧化形成墊層氧化層；2)先用同時(shí)包含有埋層圖形和零標(biāo)圖形的光刻掩膜版以及光刻工藝在襯底上定義出埋層圖形和零標(biāo)圖形的位置；3)利用光刻工藝中形成的光刻膠作為掩膜，進(jìn)行離子注入在埋層圖形位置處和零標(biāo)圖形位置處分別形成埋層和離子注入?yún)^(qū)；4)普通工藝去除所述光刻膠和所述墊層氧化層；5)之后在含氧的氣氛下進(jìn)行熱處理，使所述襯底表面氧化，并推進(jìn)所述埋層；6)濕法去除在步驟5)中形成的襯底表面的氧化層，即得到具有零標(biāo)圖形和埋層圖形的結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的零標(biāo)的形成方法，其特征在于所述步驟3)中所離子注入的離 子類(lèi)型和濃度與常規(guī)工藝中所要求的埋層離子注入的相同。
3.如權(quán)利要求1所述的零標(biāo)的形成方法，其特征在于所述步驟5)中熱處理為干法氧 化工藝、濕法氧化工藝或兩者的結(jié)合，其中氧化溫度為800 1200°C，時(shí)間為30 300分 鐘，熱處理時(shí)腔體中的壓力為常壓。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種零標(biāo)的形成方法，用于包含埋層圖形的外延工藝中，包括1)在襯底表面氧化形成墊層氧化層；2)先用同時(shí)包含有埋層圖形和零標(biāo)圖形的光刻掩膜版以及光刻工藝在襯底上定義出埋層圖形和零標(biāo)圖形的位置；3)利用光刻工藝中形成的光刻膠作為掩膜，進(jìn)行離子注入在埋層圖形位置處和零標(biāo)圖形位置處分別形成埋層和離子注入?yún)^(qū)；4)普通工藝去除所述光刻膠和所述墊層氧化層；5)之后在含氧的氣氛下進(jìn)行熱處理，使所述襯底表面氧化，并推進(jìn)所述埋層；6)濕法去除在步驟5)中形成的襯底表面的氧化層，即得到具有零標(biāo)圖形和埋層圖形的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的方法簡(jiǎn)化了零標(biāo)的形成工藝。
文檔編號(hào)H01L21/00GK101866119SQ20091005707
公開(kāi)日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者繆燕 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司