一種光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及功率半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]—個(gè)完整的功率半導(dǎo)體器件需要經(jīng)過多次重復(fù)氧化、擴(kuò)散、薄膜淀積、光刻和刻蝕等步驟才能制得。功率半導(dǎo)體器件制造過程中，光刻是一個(gè)重要的工藝流程，其通過涂膠和曝光將設(shè)計(jì)的圖形通過光刻膠層復(fù)制到硅片上。
[0003]—般通過第一次光刻和刻蝕在硅片上形成功率半導(dǎo)體器件圖形的同時(shí)也形成對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記供后續(xù)光刻對(duì)準(zhǔn)使用，從第二次光刻開始每次光刻需要與前層對(duì)準(zhǔn)。而每經(jīng)過一次工藝步驟，光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記都會(huì)受到影響，如對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記尺寸改變、圖形分辨率降低、臺(tái)階差減小、對(duì)比度降低、圖形煙沒甚至消失等。光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記受到影響，將降低功率半導(dǎo)體器件后續(xù)制備工藝的精度，提高功率半導(dǎo)體器件的廢品率以及生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的制備方法，以解決在功率半導(dǎo)體器件制造過程中，光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記受到影響導(dǎo)致功率半導(dǎo)體器件后續(xù)制備工藝的精度下降的技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明提供了一種光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的制備方法，該方法包括:
[0006]通過第一次光刻工藝，形成光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體；
[0007]在所述光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體上，形成絕緣層；
[0008]通過第二次光刻工藝，對(duì)所述絕緣層進(jìn)行刻蝕，形成覆蓋所述光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體的保護(hù)膜，得到所需的光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
[0009]可選的，所述光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體內(nèi)形成有二氧化硅緩沖層。
[0010]可選的，通過第一次光刻工藝，形成光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體包括:
[0011 ] 在硅襯底上形成光刻膠層；
[0012]利用曝光工藝，對(duì)光刻膠層進(jìn)行構(gòu)圖，在光刻膠層上形成對(duì)應(yīng)光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體的圖案；
[0013]對(duì)所述硅襯底進(jìn)行刻蝕處理，將光刻膠層上形成的對(duì)應(yīng)光刻膠層對(duì)準(zhǔn)標(biāo)本體的圖案轉(zhuǎn)移到所述硅襯底上，形成所述光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體。
[0014]可選的，位于所述硅襯底上的光刻膠層對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體的深度為500納米至I微米。
[0015]可選的，在通過第一次光刻工藝，形成光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體之前，還包括:
[0016]在硅襯底表面形成二氧化硅薄膜。
[0017]可選的，通過第一次光刻工藝，形成光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體包括:
[0018]在所述二氧化硅薄膜上形成光刻膠層；
[0019]利用曝光工藝，對(duì)光刻膠層進(jìn)行構(gòu)圖，在光刻膠層上形成對(duì)應(yīng)光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體的圖案；
[0020]對(duì)所述二氧化硅薄膜進(jìn)行刻蝕處理，將光刻膠層上形成的對(duì)應(yīng)光刻膠層對(duì)準(zhǔn)標(biāo)本體的圖案轉(zhuǎn)移到所述二氧化硅薄膜上，形成所述光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體。
[0021]可選的，通過第一次光刻工藝，形成光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體還包括:
[0022]在所述光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體內(nèi)形成二氧化硅緩沖層。
[0023]可選的，所述二氧化硅薄膜的厚度為500納米至I微米，所述光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體的深度與所述二氧化硅薄膜的厚度相等。
[0024]可選的，覆蓋所述光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體的保護(hù)膜的厚度為100至300納米。
[0025]可選的，所述絕緣層的材質(zhì)為氮化硅。
[0026]本發(fā)明帶來了以下有益效果:在本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案中，提供了一種光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的制備方法，該方法在形成光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體之后，在光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體上覆蓋一層保護(hù)膜。保護(hù)膜的設(shè)置能夠有效地保護(hù)光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體，防止制備功率半導(dǎo)體器件的過程中，光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體失效，進(jìn)而有利于提高功率半導(dǎo)體器件的制備良品率。
[0027]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要的附圖做簡(jiǎn)單的介紹:
[0029]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的制備方法的流程示意圖；
[0030]圖2至圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的制備過程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個(gè)實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0032]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的制備方法，如圖1所示，該方法包括如下幾個(gè)步驟:
[0033]步驟S101、通過第一次光刻工藝，形成光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體。
[0034]光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記一般都是通過光照和刻蝕工藝，將光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記制作在硅襯底I或硅襯底I生長(zhǎng)的薄膜上。因此，本發(fā)明實(shí)施例中，若是光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記直接制作在硅襯底I上，需要經(jīng)過如下過程:
[0035]首先，在硅襯底I上通過涂覆等方式形成光刻膠層3。光刻膠又稱光致抗蝕劑，是由感光樹脂、增感劑(見光譜增感染料)和溶劑三種主要成分組成的對(duì)光敏感的混合液體。由于光刻膠是一種混合液體，因此在涂覆上光刻膠之后，首先需要對(duì)光刻膠進(jìn)行預(yù)烘烤、固化處理，以將液體的光刻膠轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w，形成本發(fā)明實(shí)施例所需的光刻膠層3，厚度可為I微米至3微米。
[0036]之后，利用曝光工藝，采用適合的掩膜版，對(duì)光刻膠層3進(jìn)行構(gòu)圖，在光刻膠層3上形成對(duì)應(yīng)光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體4的圖案。曝光過程可采用波長(zhǎng)200nm至450nm的紫外光，曝光時(shí)長(zhǎng)需要視光刻膠的類型及厚度而定，可控制在20毫秒至180毫秒不等。
[0037]最后，對(duì)硅襯底I進(jìn)行刻蝕處理。由于經(jīng)過構(gòu)圖工藝的光刻膠層3僅部分覆蓋硅襯底I，將硅襯底I的部分區(qū)域暴露在外。此時(shí)，利用對(duì)應(yīng)硅襯底I的刻蝕液或刻蝕氣體，刻蝕液或刻蝕氣體會(huì)腐蝕硅襯底I未被光刻膠層3覆蓋的區(qū)域，從而將光刻膠層3上形成的對(duì)應(yīng)光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)本體的圖案轉(zhuǎn)移到硅襯底I上，在硅襯底I上形成光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體4。
[0038]光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體4形成后，需要將硅襯底I表面上殘留的光刻膠層3剝離。
[0039]或者，若是將光對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體制作在硅襯底I生長(zhǎng)的薄膜上，在進(jìn)行第一次光刻工藝之前，首先需在該娃襯底I上形成薄膜。
[0040]以二氧化硅薄膜2為例，二氧化硅薄膜2具有良好的硬度、光學(xué)、介電性質(zhì)及耐磨、抗蝕等特性，在光學(xué)、微電子等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，是目前國際上廣泛關(guān)注的功能材料。若需要在硅襯底I上形成二氧化硅薄膜2，可通過化學(xué)氣相淀積法、物理氣相淀積、熱氧化法、溶膠凝膠法和液相沉積法等形成。
[0041]如圖2所示，在硅襯底I上形成了二氧化硅薄膜2之后，可對(duì)二氧化硅薄膜2采用第一次光刻工藝，在二氧化硅薄膜2上形成光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體4。
[0042]與對(duì)硅襯底I采用第一次光刻工藝的過程類似的，在二氧化硅薄膜2上形成光刻膠層3之后，利用曝光工藝，采用合適的掩膜版，對(duì)光刻膠層3進(jìn)行構(gòu)圖，如圖3所示。最后，對(duì)二氧化硅薄膜2進(jìn)行刻蝕工藝，將光刻膠層3上形成的圖案轉(zhuǎn)移到二氧化硅薄膜2上，形成光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體4，如圖4所示。
[0043]光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體4通常位于劃片道上，所謂劃片道，即為在襯底上制備功率半導(dǎo)體器件制備時(shí)，預(yù)留下來的用于后續(xù)切割功率半導(dǎo)體器件使用的刀片行走路徑。
[0044]由于光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體4位于劃片道上，若不對(duì)其進(jìn)行特定處理，將會(huì)在后續(xù)的氧化、光刻等工藝中，受到磨損。例如氧化尤其是厚膜氧化過程中，因光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體4各處的氧化速度存在差異，將導(dǎo)致光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體4的臺(tái)階差減小。光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體4的臺(tái)階差減小，將提高光刻機(jī)對(duì)光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體4的分辨難度。
[0045]進(jìn)一步的，因氧化速度的差異及后續(xù)薄膜淀積過程等，在經(jīng)過多次氧化、薄膜淀積工藝后，光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體4將越來越模糊，甚至消失。即使沒有氧化工藝對(duì)光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體4的影響，在進(jìn)行光刻工藝時(shí)，光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體4將會(huì)嚴(yán)重受刻蝕尤其是濕法腐蝕的破壞。
[0046]現(xiàn)有技術(shù)中，一種優(yōu)化方式就是將原有的光刻對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記本體4的臺(tái)階差加大，即:加厚二氧化硅薄膜2的厚度或加深硅槽刻蝕的深度。此優(yōu)化方案存在一個(gè)很難解決的問題:厚氧化和深槽填充。厚氧化需要過高的氧化溫度及過長(zhǎng)氧化時(shí)間，長(zhǎng)時(shí)間高溫過程將會(huì)改變器件結(jié)構(gòu)及特性；光刻工藝過程留在深槽內(nèi)的光刻膠很難去除干凈，殘留的光刻膠將會(huì)給后續(xù)工藝帶來沾污，影響功率半導(dǎo)體器件性能，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致器件失效