專利名稱：重疊標記及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種重疊標記及其制備方法，特別涉及一種用于隔離層雙重圖案化工藝(spacer double patterning process)的重疊標記及其制備方法。
背景技術：
隨著集成電路(Integrated Circuit, IC)工藝的線寬持續縮小,元件的關鍵尺寸(critical dimension,⑶)的控制愈來愈重要。當工藝需在一晶圓層上形成圖案配置型態不同的兩區域時，須對兩區域的光阻層進行曝光條件不同的兩次曝光，亦即進行雙重曝光工藝，使得各區域分別具有預定的關鍵尺寸。當所形成圖案的間距(pitch)小于單次曝光的解析度時，此時即可使用雙重曝光工藝使得所形成圖案的間距符合要求的尺寸。對于制作良好的集成電路產品，通常執行多次圖案轉移過程，將集成電路圖案轉移至每一未處理層(non-processing layer),以形成集成電路裝置。因此，當半導體裝置的關鍵尺寸愈來愈小，連續圖案層的圖案對準以減少錯位就愈形重要了。重疊標記可用于確保連續圖案層之間的對準精度。也就是說，在形成連續的圖案層之后，可通過參考所述多個連續圖案層的重疊標記，執行確認重疊標記對準精度的步驟。然而，傳統的標記圖案太薄而且具有相對于背景材料層極低的圖像對比度。亦即，很難借由太薄的標記圖案辨識重疊標記。因此，對于隔離層雙重圖案化工藝，很難使用傳統的重疊標記來監視重疊性的表現。另外，傳統的重疊標記不能用于重疊性的測量。如上所述，現有的重疊標記存在著許多問題。因此，有必要提供一新的重疊標記及其制備方法，以解決上述問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種重疊標記和一種重疊標記制備方法，以解決上述現有技術中的問題。本發明提供一種重疊標記，在本發明的一實施例中，該重疊標記設置于一基板上，其包括多個標記單元，其中每一標記單元包括二縱向元件及多個橫向元件，所述多個橫向元件連接所述多個縱向元件以形成多個孔洞，所述多個孔洞顯露該二縱向元件間的部分基板。本發明另提供一種重疊標記制備方法。在本發明的一實施例中，該重疊標記制備方法包括以下步驟形成一圖案化層于一基板上，其中該圖案化層包括至少一標記單元形成區域，每一標記單元形成區域包括二縱向凹部及多個橫向凹部，所述多個橫向凹部連接所述多個縱向凹部；由所述多個縱向凹部及所述多個橫向凹部的側壁成長一標記材料，使得該標記材料于所述多個縱向凹部及所述多個橫向凹部中融合銜接；及移除該圖案化層。因為本發明的重疊標記的標記單元的寬度大于現有重疊標記的標記單元的寬度，因此本發明的重疊標記可以具有較高的圖像對比度。亦即，對于隔離層雙重圖案化工藝，通過本發明的重疊標記可以有效地監視重疊性的表現，且可本發明的重疊標記可用于重疊性的測量。上文已相當廣泛地概述本發明的技術特征，以使下文的本發明詳細描述得以獲得較佳了解。構成本發明的權利要求標的的其它技術特征將描述于下文。本發明所屬技術領域中普通技術人員應了解，可相當容易地利用下文揭示的概念與特定實施例可作為修改或設計其它結構或工藝而實現與本發明相同的目的。本發明所屬技術領域中普通技術人員亦應了解，這類等效建構無法脫離所附的權利要求所界定的本發明的精神和范圍。
圖I顯示本發明一實施例一基板上的部分圖案化層的上視圖；圖2顯示沿圖I中線1-1的剖面側視圖，其顯示圖案化層的縱向凹部；圖3顯示沿圖I中線2-2的剖面側視圖，其顯示圖案化層的橫向凹部；
圖4顯示本發明一實施例成長標記材料于圖案化層中的示意圖；圖5顯示沿圖4中線3-3的剖面側視圖；圖6顯示沿圖4中線4-4的剖面側視圖；圖7顯示本發明一實施例的部分重疊標記的上視圖；圖8顯示沿圖7中線5-5的剖面側視圖；圖9顯示沿圖7中線6-6的剖面側視圖；圖10顯示本發明一基板上具有多個裝置區域的上視圖；圖11顯示本發明一實施例位于該基板上的一重疊對準區域的重疊標記的局部放大圖 '及圖12-圖14顯示本發明標記單元的不同排列的示意圖。其中，附圖標記說明如下5本發明的重疊標記10圖案化層12標記單元形成區域16縱向凹部I8橫向凹部20 區塊22標記材料30硅基板40 基板42裝置區域44重疊對準區域52標記區域54標記單元56縱向元件58橫向元件60 孔洞561、562 第一隔離層
581、582 第二隔離層X縱向元件的寬度V縱向凹部的寬度Y橫向元件的寬度V橫向凹部的寬度SI第一隔離層的寬度S2第二隔離層的寬度
具體實施例方式圖1-9顯示本發明一實施例的重疊標記制備方法的示意圖。圖I顯示本發明一實施例一基板上的部分圖案化層的上視圖；圖2顯示沿圖I中線1-1的剖面側視圖，其顯示圖案化層的縱向凹部；圖3顯示沿圖I中線2-2的剖面側視圖，其顯示圖案化層的橫向凹部。參考圖1-3,—圖案化層10形成于一娃基板30 (例如娃晶圓)上。該圖案化層10可為一光阻層。該圖案化層10包括至少一標記單元形成區域12。在本實施例中，每一標記單元形成區域12包括二縱向凹部16及多個橫向凹部18，且所述多個橫向凹部18連接所述多個縱向凹部16。每一縱向凹部16具有一寬度X'，該縱向凹部16的寬度X'小于2倍的第一隔離層561或562的寬度SI (由使用者定義)(參考圖5)。每一橫向凹部18具有一寬度Y'，該橫向凹部18的寬度Y'小于2倍的第二隔離層581或582的寬度S2(由使用者定義)(參考圖6)。要注意的是，該第二隔離層581或582的寬度S2可相同于或不同于該第一隔離層561或562的寬度SI。在本實施例中，每一標記單元形成區域12另包括多個區塊(segments) 20，所述多個區塊20排列于所述多個縱向凹部16及所述多個橫向凹部18之間且相互間隔。所述多個區塊20為多邊形或圓形，或其組合，但不以此為限。圖4顯示本發明一實施例成長標記材料于圖案化層中的示意圖；圖5顯示沿圖4中線3-3的剖面側視圖；圖6顯示沿圖4中線4-4的剖面側視圖。參考圖4-6，由所述多個縱向凹部16及所述多個橫向凹部18的側壁成長一標記材料22，使得該標記材料22于所述多個縱向凹部16及所述多個橫向凹部18中融合銜接。在本發明一實施例中，該標記材料22由鍺化硅、氧化硅或氮化硅形成。除上述材質外，該標記材料22亦可由任何適當的材質所形成。在本發明一實施例中，較佳以低溫化學氣相沉積(low temperature chemicalvapor deposition, LTCVD)方法形成該標記材料22。圖7顯示本發明一實施例的部分重疊標記的上視圖；圖8顯示沿圖7中線5-5的剖面側視圖；圖9顯示沿圖7中線6-6的剖面側視圖。參考圖7-9，在形成該標記材料22之后，利用一蝕刻液移除該圖案化層10。該蝕刻液可為丙酮。如此，即可制備完成本發明的重疊標記。圖10顯示本發明一基板40上具有多個裝置區域42的上視圖；圖11顯示本發明一實施例位于該基板40上的一重疊對準區域44的重疊標記5的局部放大圖。要注意的是，圖7可被視為圖11的一部分。參考圖10及11，為了達到較佳的重疊對準，包括多個標記單兀54的該重疊標記5形成于該基板(例如一娃晶圓)40上,在本發明的一實施例中，該標記單元54由鍺化硅、氧化硅或氮化硅形成。除上述材質外，該標記單元54亦可由任何適當的材質所形成。在本發明一實施例中，該重疊標記5包括多個標記區域52，且每一標記區域52包括多個標記單元54。在本實施例中，所述多個標記單元54的排列方式如圖11所示，然而所述多個標記單元54的排列方式亦可如圖12、圖13或圖14所示，但不以此為限。再參考圖7-9,每一標記單元54包括二縱向元件56及多個橫向元件58,所述多個橫向元件58連接所述多個縱向元件56以形成多個孔洞60，所述多個孔洞60顯露該二縱向元件56間的部分基板30。要注意的是，所述多個孔洞60可為多邊形或圓形，或其組合，但不以此為限。每一縱向兀件56具有一寬度X,該縱向兀件56的寬度X小于第一隔離層561或562的寬度SI的2倍(參考圖8)，其中，每一縱向元件56由二第一隔離層561及562融合銜接形成。每一橫向兀件58具有一寬度Y,該橫向兀件58的寬度Y小于第二隔離層581或582的寬度S2的2倍(參考圖9)，其中，每一橫向元件58由二第二隔離層581及582融合銜接形成。要注意的是，該第二隔離層581或582的寬度S2可相同于或不同于該第一隔離層561或562的寬度SI。 因為本發明的重疊標記5的標記單元54的寬度大于現有重疊標記的標記單元的寬度，因此本發明的重疊標記5可以具有較高的圖像對比度。亦即，對于隔離層雙重圖案化工藝，通過本發明的重疊標記5可以有效地監視重疊性的表現，且可本發明的重疊標記5可用于重疊性的測量。本發明的技術內容及技術特點已揭示如上，然而本發明所屬技術領域中普通技術人員應了解，在不背離所附權利要求所界定的本發明精神和范圍內，本發明的教示及揭示可作種種的替換及修飾。例如，上文揭示的許多工藝可以不同的方法實施或以其它工藝予以取代，或者采用上述二種方式的組合。此外，本發明的權利要求范圍并不局限于上文揭示的特定實施例的工藝、機臺、制造、物質的成份、裝置、方法或步驟。本發明所屬技術領域中普通技術人員應了解，基于本發明教示及揭示工藝、機臺、制造、物質的成份、裝置、方法或步驟，無論現在已存在或日后開發者，其與本發明實施例揭示的內容以實質相同的方式執行實質相同的功能，而達到實質相同的結果，亦可使用于本發明。因此，以下的權利要求系用以涵蓋用以此類工藝、機臺、制造、物質的成份、裝置、方法或步驟。
權利要求
1.一種重疊標記(5)，位于一基板上，包括多個標記單元(54)，其特征在于，每一所述標記單元(54)包括二縱向元件(56)及多個橫向元件(58),所述多個橫向元件(58)連接所述多個縱向元件(56)以形成多個孔洞(60)，所述多個孔洞￠0)顯露該二縱向元件(56)間的部分基板。
2.如權利要求I所述的重疊標記(5)，其特征在于，該重疊標記(5)形成于一硅基板(30)上。
3.如權利要求I所述的重疊標記(5)，其特征在于，該重疊標記(5)由鍺化硅、氧化硅或氮化硅形成。
4.如權利要求I所述的重疊標記(5),其特征在于,每一縱向兀件(56)由二第一隔離層(561、562)融合銜接形成。
5.如權利要求4所述的重疊標記(5),其特征在于,該第一隔離層(561、562)具有一寬度(SI)，該縱向元件(56)具有一寬度(X)，該縱向元件(56)的寬度⑴小于該第一隔離層(561,562)的寬度(SI)的二倍。
6.如權利要求I所述的重疊標記(5),其特征在于,每一橫向兀件(58)由二第二隔離層(581、582)融合銜接形成。
7.如權利要求6所述的重疊標記(5)，其特征在于，該第二隔離層(581、582)具有一寬度(S2),該橫向兀件(58)具有一寬度(Y),該橫向兀件(58)的寬度(Y)小于該第二隔離層(581、582)的寬度(S2)的二倍。
8.如權利要求I所述的重疊標記(5)，其特征在于，該孔洞(60)為多邊形或圓形，或其組合。
9.一種重疊標記制備方法，其特征在于，包含以下步驟 形成一圖案化層(10)于一基板上，其中該圖案化層(10)包括至少一標記單元形成區域(12)，每一所述標記單元形成區域(10)包括二縱向凹部(16)及多個橫向凹部(18)，所述多個橫向凹部(18)連接所述多個縱向凹部(16)； 由所述多個縱向凹部(16)及所述多個橫向凹部(18)的側壁成長一標記材料(22)，使得該標記材料(22)于所述多個縱向凹部(16)及所述多個橫向凹部(18)中融合銜接；及 移除該圖案化層(10)。
10.如權利要求9所述的重疊標記制備方法，其特征在于，該圖案化層(10)為一光阻層。
11.如權利要求10所述的重疊標記制備方法，其特征在于，該圖案化層是(10)利用一蝕刻液移除的。
12.如權利要求11所述的重疊標記制備方法，其特征在于，該蝕刻液為丙酮。
13.如權利要求9所述的重疊標記制備方法，其特征在于，該重疊標記由鍺化硅、氧化硅或氮化硅形成。
14.如權利要求I所述的重疊標記制備方法，其特征在于，成長該標記材料(22)的步驟包括由所述多個縱向凹部(16)的側壁成長第一隔離層(561、562)，以及由所述多個橫向凹部(18)的側壁成長第二隔離層(581,582) 0
15.如權利要求14所述的重疊標記制備方法，其特征在于，該第一隔離層(561、562)具有一寬度(SI)，該縱向凹部(16)具有一寬度(X')，該縱向凹部(16)的寬度(X')小于該第一隔離層(561、562)的寬度(SI)的二倍。
16.如權利要求14所述的重疊標記制備方法，其特征在于，該第二隔離層(581、582)具有一寬度(S2)，該橫向凹部(18)具有一寬度(Y')，該橫向凹部(18)的寬度(Y')小于該第二隔離層(581,582)的寬度(S2)的二倍。
17.如權利要求9所述的重疊標記制備方法，其特征在于，每一所述標記單元形成區域(10)包括多個區塊(20)，排列于所述多個縱向凹部(16)及所述多個橫向凹部(18)之間且相互間隔。
18.如權利要求17所述的重疊標記制備方法，其特征在于，該區塊(20)為多邊形或圓形，或其組合。
19.如權利要求9所述的重疊標記制備方法，其特征在于，該標記材料(22)是以低溫化學氣相沉積方法形成的。
全文摘要
本發明提供一種重疊標記和重疊標記制備方法，重疊標記制備方法包括以下步驟形成一圖案化層于一基板上，其中該圖案化層包括至少一標記單元形成區域，每一標記單元形成區域包括二縱向凹部及多個橫向凹部，所述多個橫向凹部連接所述多個縱向凹部；由所述多個縱向凹部及所述多個橫向凹部的側壁成長一標記材料，使得該標記材料于所述多個縱向凹部及所述多個橫向凹部中融合銜接；及移除該圖案化層。借此，可制備本發明具有標記單元的重疊標記。
文檔編號G03F9/00GK102800652SQ20111020141
公開日2012年11月28日 申請日期2011年7月19日 優先權日2011年5月26日
發明者邱垂福 申請人:南亞科技股份有限公司