半导体结构及其形成方法与流程

专利2025-12-26  19


本发明涉及半导体领域,具体涉及一种半导体结构及其形成方法。


背景技术:

1、随着人类生活越来越智能化,半导体行业也随之迅速发展。光刻工艺是半导体制造中的关键工艺,用于将掩膜版上的图形转移到晶圆表面。然而,随着半导体器件特征尺寸的不断减小和集成度的不断提高,对光刻工艺的精密度要求也随之提高。在半导体制造过程中,为了将掩膜版上的图形准确地转移到晶圆表面,在每次执行光刻胶的曝光之前,都必须做好晶圆的对准工作。

2、目前,主要利用零层对准标记进行光刻对准。在晶圆的对准过程中,需要对零层对准标记的刻蚀深度来监控光刻对准过程。

3、但是,现有监控光刻对准过程的方法,不仅会增加监控时长,且会增加监控成本。


技术实现思路

1、本发明要解决的问题是:减少光刻对准过程的监控时长,并降低监控成本。

2、为解决上述问题,本发明实施例提供了一种半导体结构的形成方法,所述方法包括:

3、提供半导体衬底及第一掩膜版,所述半导体衬底上具有初始对准标记,所述第一掩膜版上具有第一对准标记;

4、将所述初始对准标记与第一对准标记进行光刻扫描,得到初始光刻对位信号;

5、判断所述初始光刻对位信号在对准位置处的信号强度是否在预设信号强度最强区间内;

6、基于判断结果,确定是否调整所述初始对准标记的刻蚀深度,得到零层对准标记,所述零层对准标记对应的光刻对位信号在对准位置处的信号强度在所述预设信号强度最强区间内;

7、基于所述第一掩膜版,在所述零层对准标记及半导体衬底上形成第一膜层。

8、在一种可能得实施例中,所述基于判断结果,确定是否调整所述初始对准标记的刻蚀深度,得到零层对准标记,包括:

9、当所述初始光刻对位信号在对准位置处的信号强度在所述预设信号强度最强区间内时,将所述初始对准标记作为所述零层对准标记;

10、当所述初始光刻对位信号在对准位置处的信号强度未在所述预设信号强度最强区间内时,继续对所述初始对准标记的凹槽进行刻蚀,直至继续刻蚀后对应的光刻对位信号在对准位置处的信号强度在所述预设信号强度最强区间内。

11、在一种可能得实施例中,所述继续对所述初始对准标记的凹槽进行刻蚀,直至继续刻蚀后的光刻对位信号在对准位置处的信号强度在所述预设信号强度最强区间内,包括:

12、继续对所述初始对准标记的凹槽进行刻蚀,并实时监测继续刻蚀后对应的光刻对位信号在对准位置处的信号强度。

13、在一种可能得实施例中,所述继续对所述初始对准标记的凹槽进行刻蚀,直至继续刻蚀后的光刻对位信号在对准位置处的信号强度在所述预设信号强度最强区间内,包括:

14、将所述继续刻蚀后对应的光刻对位信号在对准位置处的信号强度,与所述预设信号强度最强区间进行比较,确定继续刻蚀后的光刻对位信号在对准位置处的信号强度是否在所述预设信号强度最强区间内。

15、在一种可能得实施例中,所述初始光刻对位信号在对准位置处的信号强度,包括:

16、对所述初始光刻对位信号在x方向对准位置及y方向对准位置执行第一操作后的结果。

17、在一种可能得实施例中,所述第一操作,包括:取平均值。

18、在一种可能得实施例中,所述预设信号强度最强区间,包括:光刻对位信号最大信号强度值所在的区间。

19、在一种可能得实施例中,所述零层对准标记41的刻蚀深度范围为[1200a,1400a]。

20、在一种可能得实施例中,所述基于所述第一掩膜版,在所述零层对准标记及半导体衬底表面形成第一膜层,包括:

21、在所述零层对准标记及所述半导体衬底上形成第一材料层;

22、基于所述第一掩膜版,对所述第一材料层进行刻蚀,形成第一膜层。

23、本发明实施例还提供了一种半导体结构,所述半导体结构采用上任一种所述的半导体结构的形成方法所形成的。

24、与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下优点:

25、应用本发明的方案,将所述初始对准标记与第一对准标记进行光刻扫描,得到初始光刻对位信号,进而可以通过判断初始光刻对位信号在对准位置处的信号强度是否在预设信号强度最强区间内,来决定是否调整初始对准标记的刻蚀深度,使得最终得到的零层对准标记对应的光刻对位信号在对准位置处的信号强度在所述预设信号强度最强区间内,后续在第一膜层上方形成其它膜层时,可以得到幅度变化明显的光刻对位信号,从而可以保证对准精确度。这样,在半导体结构的一次形成过程中,通过监测光刻对位信号在对准位置处的信号强度,便可以得到具有最佳刻蚀深度的最终对准标记,而无需进行sem切片分析,从而可以减少光刻对准过程的监控时长,并降低监控成本。



技术特征:

1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述基于判断结果,确定是否调整所述初始对准标记的刻蚀深度,得到零层对准标记,包括:

3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述继续对所述初始对准标记的凹槽进行刻蚀,直至继续刻蚀后的光刻对位信号在对准位置处的信号强度在所述预设信号强度最强区间内,包括:

4.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述继续对所述初始对准标记的凹槽进行刻蚀,直至继续刻蚀后的光刻对位信号在对准位置处的信号强度在所述预设信号强度最强区间内,包括:

5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述初始光刻对位信号在对准位置处的信号强度,包括:

6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一操作,包括:取平均值。

7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述预设信号强度最强区间,包括:光刻对位信号最大信号强度值所在的区间。

8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述零层对准标记41的刻蚀深度范围为[1200a,1400a]。

9.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述基于所述第一掩膜版,在所述零层对准标记及半导体衬底表面形成第一膜层,包括:

10.一种半导体结构,其特征在于,采用权利要求1至9任一项所述的半导体结构的形成方法所形成的。


技术总结
一种半导体结构及其形成方法。所述方法包括:提供半导体衬底及第一掩膜版,所述半导体衬底上具有初始对准标记,所述第一掩膜版上具有第一对准标记;将所述初始对准标记与第一对准标记进行光刻扫描,得到初始光刻对位信号;判断所述初始光刻对位信号在对准位置处的信号强度是否在预设信号强度最强区间内;基于判断结果,确定是否调整所述初始对准标记的刻蚀深度,得到零层对准标记,所述零层对准标记对应的光刻对位信号在对准位置处的信号强度在所述预设信号强度最强区间内;基于所述第一掩膜版,在所述零层对准标记及半导体衬底上形成第一膜层。采用上述方案,可以减少光刻对准过程的监控时长及监控成本。

技术研发人员:郭月娜,闵财荣,高威
受保护的技术使用者:宝鼎乾芯集成电路(杭州)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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