TWI893871B - 標記的製造方法 - Google Patents

Abstract

一種標記的製造方法，包括以下步驟。提供基底。在基底上形成標記層。在標記層上形成圖案化硬罩幕層。圖案化硬罩幕層具有多個突出部。多個突出部在第一方向上延伸。在圖案化硬罩幕層上形成圖案化光阻層。圖案化光阻層具有暴露出多個突出部的一部分的多個第一開口。多個第一開口在第二方向上延伸。第一方向相交於第二方向。利用圖案化光阻層與圖案化硬罩幕層作為罩幕，對標記層進行圖案化，以形成標記。

Description

標記的製造方法

本發明是有關於一種半導體結構的製造方法，且特別是有關於一種標記的製造方法。

在半導體製程中，會使用各種標記（如，重疊標記（Overlay Mark））來協助製程順利進行。一般來說，重疊標記用來檢查前層與當層之間的對準度。然而，當標記的結構不良（如，圖案剝落（Peeling）或圖案均勻度不佳）時，將導致標記無法發揮其功能。因此，如何製作出結構良好的標記為持續努力的目標。

本發明提供一種標記的製造方法，可有效地製作出結構良好的標記，來協助製程順利進行。

本發明提出一種標記的製造方法，包括以下步驟。提供基底。在基底上形成標記層。在標記層上形成圖案化硬罩幕層。圖案化硬罩幕層具有多個突出部。多個突出部在第一方向上延伸。在圖案化硬罩幕層上形成圖案化光阻層。圖案化光阻層具有暴露出多個突出部的一部分的多個第一開口。多個第一開口在第二方向上延伸。第一方向相交於第二方向。利用圖案化光阻層與圖案化硬罩幕層作為罩幕，對標記層進行圖案化，以形成標記。

依照本發明的一實施例所述，在上述標記的製造方法中，圖案化硬罩幕層的形成方法可包括以下步驟。在標記層上形成硬罩幕層。對硬罩幕層進行圖案化製程，以形成圖案化硬罩幕層。圖案化製程可包括自對準多重圖案化（Self-aligned Multiple Patterning，SAMP）製程。

依照本發明的一實施例所述，在上述標記的製造方法中，圖案化光阻層的多個第一開口可在第二方向上暴露出所有突出部的一部分。

依照本發明的一實施例所述，在上述標記的製造方法中，多個突出部的圖案可包括多個條狀圖案。

依照本發明的一實施例所述，在上述標記的製造方法中，第一開口的數量可少於突出部的數量。

依照本發明的一實施例所述，在上述標記的製造方法中，相鄰的兩個突出部的末端可彼此相連而形成環狀結構。

依照本發明的一實施例所述，在上述標記的製造方法中，圖案化光阻層可覆蓋環狀結構的末端。

依照本發明的一實施例所述，在上述標記的製造方法中，標記層可包括多層結構。

依照本發明的一實施例所述，在上述標記的製造方法中，標記層可包括單層結構。

依照本發明的一實施例所述，在上述標記的製造方法中，圖案化光阻層更可包括暴露出多個突出部的另一部份的第二開口。第二開口可在第一方向上延伸。第二開口在第二方向上的寬度可小於第一開口在第二方向上的長度。

依照本發明的一實施例所述，在上述標記的製造方法中，第二開口可連接第一開口。

依照本發明的一實施例所述，在上述標記的製造方法中，更可包括以下步驟。移除圖案化硬罩幕層與圖案化光阻層。

依照本發明的一實施例所述，在上述標記的製造方法中，多個第一開口可具有相同的寬度。

依照本發明的一實施例所述，在上述標記的製造方法中，多個第一開口可具有不同的寬度。

依照本發明的一實施例所述，在上述標記的製造方法中，多個第一開口之間的距離可為相同。

依照本發明的一實施例所述，在上述標記的製造方法中，多個第一開口之間的距離可為不同。

依照本發明的一實施例所述，在上述標記的製造方法中，圖案化光阻層可直接接觸圖案化硬罩幕層。

依照本發明的一實施例所述，在上述標記的製造方法中，更可包括以下步驟。在形成圖案化硬罩幕層之後，在圖案化硬罩幕層上形成硬罩幕層。圖案化光阻層可形成在硬罩幕層上。

依照本發明的一實施例所述，在上述標記的製造方法中，基底可包括切割道區。標記可位於切割道區中。

依照本發明的一實施例所述，在上述標記的製造方法中，標記可包括多個圖案。每個圖案可包括在第一方向上延伸的多個不連續的條狀圖案。多個圖案可在第二方向上排列。

基於上述，在本發明所提出的標記的製造方法中，在標記層上形成圖案化硬罩幕層。圖案化硬罩幕層具有多個突出部。多個突出部在第一方向上延伸。在圖案化硬罩幕層上形成圖案化光阻層。圖案化光阻層具有暴露出多個突出部的一部分的多個第一開口。多個第一開口在第二方向上延伸。第一方向相交於第二方向。利用圖案化光阻層與圖案化硬罩幕層作為罩幕，對標記層進行圖案化，以形成標記。因此，可有效地製作出結構良好的標記，來協助製程順利進行。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

下文列舉實施例並配合附圖來進行詳細地說明，但所提供的實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍。為了方便理解，在下述說明中相同的構件將以相同的符號標示來說明。此外，附圖僅以說明為目的，並未依照原尺寸作圖。另外，俯視圖中的特徵與立體圖中的特徵並非按相同比例繪製。事實上，為論述清晰起見，可任意增大或減小各種特徵的尺寸。

圖1A至圖1D為根據本發明的一些實施例的標記的製造流程立體圖。圖2A為圖1C的俯視圖。圖2B與圖2C為根據本發明的另一些實施例的圖1C的俯視圖。圖2D為根據本發明的另一些實施例的俯視圖。圖2E為圖1D的俯視圖。

請參照圖1A，提供基底100。在一些實施例中，基底100可包括切割道區SL。此外，基底100可包括元件區（未示出）（如，邏輯元件區、記憶體元件區或其組合），於此省略其說明。在一些實施例中，基底100可為半導體基底，如矽基底。此外，在基底100上可具有其他所需的構件(未示出)，於此省略其說明。

接著，在基底100上形成標記層102。標記層102可為單層結構或多層結構。標記層102的材料例如是介電材料(如，氧化物或氮化物)。標記層102的形成方法例如是物理氣相沉積法或化學氣相沉積法。

然後，可在標記層102上形成硬罩幕層104。硬罩幕層104的材料例如是光阻材料、介電材料(如，氧化物或氮化物)或碳。硬罩幕層104的形成方法例如是物理氣相沉積法或化學氣相沉積法。

請參照圖1B，可對硬罩幕層104進行圖案化製程，以形成圖案化硬罩幕層106。藉此，可在標記層102上形成圖案化硬罩幕層106。圖案化硬罩幕層106具有多個突出部P1。多個突出部P1在方向D1上延伸。此外，圖案化硬罩幕層106可具有多個開口OP1。多個突出部P1可位在多個開口OP1之間。在本實施例中，如圖1B所示，多個開口OP1未貫穿圖案化硬罩幕層106，但本發明並不以此為限。在另一些實施例中，在圖中雖未示出，多個開口OP1可貫穿圖案化硬罩幕層106，而暴露出部分標記層102。在一些實施例中，多個突出部P1的圖案包括多個條狀圖案LP1。相鄰的兩個突出部P1的末端可彼此相連而形成環狀結構R。在一些實施例中，圖案化製程可包括自對準多重圖案化（SAMP）製程，如自對準雙重圖案化（self-aligned double patterning，SADP）製程、自對準三重圖案化（self-aligned triple patterning，SATP）製程或自對準四重圖案化（self-aligned quadruple patterning，SAQP）製程。

請參照圖1C與圖2A，在圖案化硬罩幕層106上形成圖案化光阻層108。圖案化光阻層108具有暴露出多個突出部P1的一部分的多個開口OP2。多個開口OP2在方向D2上延伸。方向D1相交於方向D2。在本實施例中，圖案化光阻層108可直接接觸圖案化硬罩幕層106。在一些實施例中，圖案化光阻層108的多個開口OP2在方向D2上暴露出所有突出部P1的一部分。在一些實施例中，圖案化光阻層108覆蓋環狀結構R的末端。在一些實施例中，圖案化光阻層108可藉由微影製程來形成。

在本實施例中，如圖2A所示，多個開口OP2可具有相同的寬度W1，但本發明並不以此為限。在另一些實施例中，如圖2B所示，多個開口OP2可具有不同的寬度W1（如，寬度W11與寬度W12）。此外，具有寬度W11的開口OP2和具有寬度W12的開口OP2可交替排列出現。由於多個開口OP2可具有相同或不同的寬度W1，因此可彈性地調整圖案化光阻層108的圖案。

在本實施例中，如圖2A所示，多個開口OP2之間的距離d1可為相同，但本發明並不以此為限。在另一些實施例中，如圖2C所示，多個開口OP2之間的距離d1（如，距離d11與距離d12）可為不同。舉例來說，多個開口OP2之間的距離d11與多個開口OP2之間的距離d12可交替設置。由於多個開口OP2之間的距離d1可為相同或不同，因此可彈性地調整圖案化光阻層108的圖案。

在一些實施例中，多個開口OP2的數量可少於突出部P1的數量，但本發明並不以此為限。在另一些實施例中，多個開口OP2的數量可大於或等於突出部P1的數量。此外，開口OP2的數量不限於圖中的數量。只要開口OP2的數量為多個即屬於本發明所涵蓋的範圍。

在一些實施例中，切割道區SL包括圖2A的第一區R1與圖2D的第二區R2。在一些實施例中，圖2A的第一區R1與圖2D的第二區R2可為彼此分離的區域。此外，可在第二區R2中形成圖案化硬罩幕層106與圖案化光阻層108。圖案化光阻層108可包括圖2A的光阻圖案以及圖2D的光阻圖案。亦即，圖案化光阻層108可包括暴露出多個突出部P1的一部份的開口OP2，且圖案化光阻層108更可包括暴露出多個突出部P1的另一部份的開口OP3。開口OP3在方向D1上延伸。開口OP3在方向D2上的寬度W2小於開口OP2在方向D2上的長度L1。在一些實施例中，由於開口OP3暴露出部分突出部P1，因此可藉由開口OP3的邊緣與突出部P1的相對位置來判斷圖案化光阻層108的光阻圖案是否發生偏移，藉此可監控圖案化光阻層108在元件區（如，記憶體陣列區）（未示出）中的光阻圖案是否發生偏移。

在一些實施例中，開口OP3可連接開口OP2，而在開口OP3與開口OP2的連接處形成至少一個轉角C1。在一些實施例中，可藉由轉角C1與突出部P1的相對位置來判斷圖案化光阻層108的光阻圖案是否發生偏移，藉此可監控圖案化光阻層108在元件區（如，記憶體陣列區）（未示出）中的光阻圖案是否發生偏移。

在圖2A至圖2D中，相同或相似的構件使用相同的符號表示，且省略其說明。

請參照圖1D以及圖2E，利用圖案化光阻層108與圖案化硬罩幕層106作為罩幕，對標記層102進行圖案化，以形成標記110。在本實施例中，標記110可位於切割道區SL中。此外，標記110可用以作為重疊標記或對準標記，但本發明並不以此為限。

此外，可移除圖案化硬罩幕層106與圖案化光阻層108。在一些實施例中，在對標記層102進行圖案化的過程中，圖案化光阻層108與圖案化硬罩幕層106可被消耗而移除。在另一些實施例中，在對標記層102進行圖案化之後，若圖案化光阻層108及/或圖案化硬罩幕層106未被移除，則可藉由額外的製程（如，蝕刻製程）來移除圖案化光阻層108及/或圖案化硬罩幕層106。

在一些實施例中，標記110可包括多個圖案P2。每個圖案P2可包括在方向D1上延伸的多個不連續的條狀圖案LP2。多個不連續的條狀圖案LP2可在方向D1上彼此對準。多個圖案P2可在方向D2上排列。多個圖案P2中的多個條狀圖案LP2可在方向D2上彼此對準。在一些實施例中，圖案P2可為標記110中的開口。

在一些實施例中，標記110可包括多個圖案P3。多個圖案P3可位在多個圖案P2的兩側。每個圖案P2可包括在方向D1上延伸的多個不連續的條狀圖案LP3。多個不連續的條狀圖案LP3可在方向D1上彼此對準。多個圖案P3與多個圖案P2可在方向D2上排列。多個圖案P3中的多個條狀圖案LP3以及多個圖案P2中的多個條狀圖案LP2可在方向D2上彼此對準。在一些實施例中，條狀圖案LP2在方向D1上的寬度W3可等於條狀圖案LP3在方向D1上的寬度W4。在一些實施例中，條狀圖案LP2在方向D2上的長度L2可小於條狀圖案LP3在方向D2上的長度L3。在一些實施例中，圖案P3可為標記110中的開口。

基於上述實施例可知，在標記100的製造方法中，在標記層102上形成圖案化硬罩幕層106。圖案化硬罩幕層106具有多個突出部P1。多個突出部P1在方向D1上延伸。在圖案化硬罩幕層106上形成圖案化光阻層108。圖案化光阻層108具有暴露出多個突出部P1的一部分的多個開口OP2。多個開口OP2在方向D2上延伸。方向D1相交於方向D2。利用圖案化光阻層108與圖案化硬罩幕層106作為罩幕，對標記層102進行圖案化，以形成標記110。因此，可有效地製作出結構良好的標記110，來協助製程順利進行。

圖3A至圖3B為根據本發明的另一些實施例的標記的製造流程立體圖。在一些實施例中，圖3A為接續圖1B之後的製造流程立體圖。

請參照圖3A至圖3B，圖1C至圖1D的製造流程與圖3A至圖3B的製造流程的差異如下。圖1C的圖案化光阻層108可直接接觸圖案化硬罩幕層106，而圖3A的圖案化光阻層108不直接接觸圖案化硬罩幕層106。舉例來說，在圖3A中，在形成圖案化硬罩幕層106之後，可在圖案化硬罩幕層106上形成硬罩幕層112。圖案化光阻層108可形成在硬罩幕層112上。硬罩幕層112可為單層結構或多層結構。硬罩幕層112的材料例如是介電材料(如，氧化物或氮化物)。硬罩幕層112的形成方法例如是物理氣相沉積法或化學氣相沉積法。

接著，請參照圖3B，利用圖案化光阻層108與圖案化硬罩幕層106作為罩幕，對標記層102進行圖案化，以形成標記110。在圖1C至圖1D以及圖3A至圖3B中，相同或相似的構件使用相同的符號表示，且省略其說明。

綜上所述，在上述實施例的標記的製造方法中，在標記層上形成圖案化硬罩幕層。圖案化硬罩幕層具有多個突出部。多個突出部在第一方向上延伸。在圖案化硬罩幕層上形成圖案化光阻層。圖案化光阻層具有暴露出多個突出部的一部分的多個第一開口。多個第一開口在第二方向上延伸。第一方向相交於第二方向。利用圖案化光阻層與圖案化硬罩幕層作為罩幕，對標記層進行圖案化，以形成標記。因此，可有效地製作出結構良好的標記，來協助製程順利進行。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100: 基底 102: 標記層 104, 112: 硬罩幕層 106: 圖案化硬罩幕層 108: 圖案化光阻層 110: 標記 C1: 轉角 d1, d11, d12: 距離 D1, D2: 方向 L1, L2, L3: 長度 LP1, LP2, LP3: 條狀圖案 OP1, OP2, OP3: 開口 P1: 突出部 P2, P3: 圖案 R: 環狀結構 R1: 第一區 R2: 第二區 SL: 切割道區 W1, W2, W3, W4, W11, W12: 寬度

圖1A至圖1D為根據本發明的一些實施例的標記的製造流程立體圖。 圖2A為圖1C的俯視圖。 圖2B與圖2C為根據本發明的另一些實施例的圖1C的俯視圖。 圖2D為根據本發明的另一些實施例的俯視圖。 圖2E為圖1D的俯視圖。 圖3A至圖3B為根據本發明的另一些實施例的標記的製造流程立體圖。

100:基底

102:標記層

106:圖案化硬罩幕層

108:圖案化光阻層

D1,D2:方向

LP1:條狀圖案

OP1,OP2:開口

P1:突出部

R:環狀結構

R1:第一區

SL:切割道區

Claims (20)

1. 一種標記的製造方法，包括：提供基底；在所述基底上形成標記層；在所述標記層上形成圖案化硬罩幕層，其中所述圖案化硬罩幕層具有多個突出部，且多個所述突出部在第一方向上延伸；在所述圖案化硬罩幕層上形成圖案化光阻層，其中所述圖案化光阻層具有暴露出多個所述突出部的一部分的多個第一開口，多個所述第一開口在第二方向上延伸，且所述第一方向相交於所述第二方向；以及利用所述圖案化光阻層與所述圖案化硬罩幕層作為罩幕，對所述標記層進行圖案化，以形成標記。
2. 如請求項1所述的標記的製造方法，其中所述圖案化硬罩幕層的形成方法包括：在所述標記層上形成硬罩幕層；以及對所述硬罩幕層進行圖案化製程，以形成所述圖案化硬罩幕層，其中所述圖案化製程包括自對準多重圖案化製程。
3. 如請求項1所述的標記的製造方法，其中所述圖案化光阻層的多個所述第一開口在所述第二方向上暴露出所有所述突出部的一部分。
4. 如請求項1所述的標記的製造方法，其中多個所述突出部的圖案包括多個條狀圖案。
5. 如請求項1所述的標記的製造方法，其中所述第一開口的數量少於所述突出部的數量。
6. 如請求項1所述的標記的製造方法，其中相鄰的兩個所述突出部的末端彼此相連而形成環狀結構。
7. 如請求項6所述的標記的製造方法，其中所述圖案化光阻層覆蓋所述環狀結構的末端。
8. 如請求項1所述的標記的製造方法，其中所述標記層包括多層結構。
9. 如請求項1所述的標記的製造方法，其中所述標記層包括單層結構。
10. 如請求項1所述的標記的製造方法，其中所述圖案化光阻層更包括暴露出多個所述突出部的另一部份的第二開口，所述第二開口在所述第一方向上延伸，且所述第二開口在所述第二方向上的寬度小於所述第一開口在所述第二方向上的長度。
11. 如請求項10所述的標記的製造方法，其中所述第二開口連接所述第一開口。
12. 如請求項1所述的標記的製造方法，更包括：移除所述圖案化硬罩幕層與所述圖案化光阻層。
13. 如請求項1所述的標記的製造方法，其中多個所述第一開口具有相同的寬度。
14. 如請求項1所述的標記的製造方法，其中多個所述第一開口具有不同的寬度。
15. 如請求項1所述的標記的製造方法，其中多個所述第一開口之間的距離相同。
16. 如請求項1所述的標記的製造方法，其中多個所述第一開口之間的距離不同。
17. 如請求項1所述的標記的製造方法，其中所述圖案化光阻層直接接觸所述圖案化硬罩幕層。
18. 如請求項1所述的標記的製造方法，更包括：在形成所述圖案化硬罩幕層之後，在所述圖案化硬罩幕層上形成硬罩幕層，其中所述圖案化光阻層形成在所述硬罩幕層上。
19. 如請求項1所述的標記的製造方法，其中所述基底包括切割道區，且所述標記位於所述切割道區中。
20. 如請求項1所述的標記的製造方法，其中所述標記包括多個圖案，每個所述圖案包括在所述第一方向上延伸的多個不連續的條狀圖案，且多個所述圖案在所述第二方向上排列。