专利名称：零标的形成方法
技术领域：
本发明涉及一种零标的形成方法，特别涉及一种包含有埋层图形的外延工艺中零 标的形成方法。
背景技术：
埋层通常用在外延工艺中以降低接触电阻，零标是首次在硅片上形成的图形，用 于下次光刻对准。对于有埋层图形的外延工艺中，零标的形成通常在埋层图形形成之前的。 一个具体的例子可参见图Ia至图Ie 氧化硅衬底在其表面形成垫层氧化层，在硅衬底1上 通过光刻工艺用光刻胶定义出零标图形，后利用光刻胶2为掩膜刻蚀硅衬底形成零标6，之 后将光刻胶2去除；接着采用另一光刻工艺在硅衬底1上用光刻胶定义出埋层图形(即需 要进行埋层注入的位置)，而后进行埋层注入，形成注入区3，之后去除光刻胶；对硅衬底进 行热处理以使埋层离子扩散推进，热处理同时硅衬底表面的硅被氧化为氧化硅4;最后去 除氧化硅即制备完成埋层图形7。上述的形成工艺较为繁琐，需要用到两步光刻工艺和两个 光刻掩膜版。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种零标的形成方法，其能节约制备成本。为解决上述技术问题，本发明的零标的形成方法，用于同时包含埋层图形的外延 工艺中，包括1)在衬底表面氧化形成垫层氧化层；2)用包含有埋层图形和零标图形的光刻掩膜版以及光刻工艺在衬底上定义出埋 层图形和零标图形的位置；3)利用光刻工艺中形成的光刻胶作为掩膜，进行离子注入在埋层图形位置处和零 标图形位置处分别形成埋层和离子注入区；4)之后在氧气的气氛下进行热处理，使所述衬底表面氧化，并推进埋层；5)普通湿法工艺去除在步骤4)中形成的衬底表面的氧化层，即得到具有零标图 形和埋层图形的结构。本发明的零标的形成方法，利用埋层注入、退火和表面氧化物的剥离而在硅衬底 表面形成台阶而同步形成。因硅氧化速度与所氧化的硅的性质相关，一方面，注入区经过注 入后表面会有一定的损伤，使得氧更容易进入而加快氧化速率；另一方面，注入区含有更多 的掺杂物，掺杂物浓度的增加同样加快了氧化速率，这样因为氧化速率之差使得注入区会 消耗掉更多的硅，当硅表面的氧化物去除之后形成台阶，从而形成对准标记。利用本发明的 方法，可以在埋层前省去了一次光刻，节约了产品生产的周期和制造成本。
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明
图Ia至图Ie为现有的零标的形成方法中相应的制备步骤完成后的截面图；图2a至图2d为本发明的零标的形成方法中相应的制备步骤完成后的截面图。
具体实施方式
本发明的零标的形成方法，用于包含埋层图形的外延工艺中，包括如下步骤1)衬底表面氧化形成垫层氧化层；2)用同时包含有埋层图形和零标图形的光刻掩膜版以及光刻工艺在衬底1 ( 一般 为硅)上定义出埋层图形和零标图形的位置；3)利用光刻工艺中形成的光刻胶2作为掩膜，进行埋层离子注入在埋层图形位置 处3和零标图形位置处分别形成离子注入区；4)普通工艺去除光刻胶和垫层氧化层(见图2a和图2b)；5)之后在含氧气的气氛下进行热处理，使衬底表面氧化，同时热处理使离子扩散 (俗称埋层推进，见图2c)，因硅的氧化速度与所氧化的硅的性质相关，一方面，离子注入区 经过注入后表面会有一定的损伤，使得氧更容易进入而加快氧化速率；另一方面，注入区含 有更多的掺杂物，掺杂物浓度的增加同样加快了氧化速率，这样因为氧化速率之差使得注 入区会消耗掉更多的硅，当硅表面的氧化物4去除之后便形成了台阶，从而形成零标(可为 光刻对准标记等)；6)普通湿法工艺去除在步骤5)中形成的衬底表面的氧化层，即得到具有零标图 形和埋层图形的结构(见图2d)。上述步骤1)中的零标图形包括为下一步光刻曝光和曝光后检查用的对准标记 (alignment and overlay mark)。步骤3)埋层注入为与常规工艺中的埋层注入的类型和剂 量相同，可根据具体的器件设计选择P型或η型埋层离子的注入。步骤5)中的热处理为掺 杂离子推进的同时，通入氧气把硅衬底氧化，具体的热处理可为干法氧化工艺、湿法氧化工 艺或两者的结合，其中氧化温度为800 1200°C，时间为30 300分钟，具体时间视所需 的台阶高度而定，要求台阶约高，相应的氧化时间较长，热处理时腔体中的压力为常压。离 子注入区消耗掉较多的硅，从而生成较厚的氧化物，而未注入区生成的氧化物较薄。因此在 步骤5)氧化层剥离后，硅衬底上形成了台阶，从而形成零标。
权利要求
一种零标的形成方法，用于包含埋层图形的外延工艺中，其特征在于，包括1)在衬底表面氧化形成垫层氧化层；2)先用同时包含有埋层图形和零标图形的光刻掩膜版以及光刻工艺在衬底上定义出埋层图形和零标图形的位置；3)利用光刻工艺中形成的光刻胶作为掩膜，进行离子注入在埋层图形位置处和零标图形位置处分别形成埋层和离子注入区；4)普通工艺去除所述光刻胶和所述垫层氧化层；5)之后在含氧的气氛下进行热处理，使所述衬底表面氧化，并推进所述埋层；6)湿法去除在步骤5)中形成的衬底表面的氧化层，即得到具有零标图形和埋层图形的结构。
2.如权利要求1所述的零标的形成方法，其特征在于所述步骤3)中所离子注入的离 子类型和浓度与常规工艺中所要求的埋层离子注入的相同。
3.如权利要求1所述的零标的形成方法，其特征在于所述步骤5)中热处理为干法氧 化工艺、湿法氧化工艺或两者的结合，其中氧化温度为800 1200°C，时间为30 300分 钟，热处理时腔体中的压力为常压。
全文摘要
本发明公开了一种零标的形成方法，用于包含埋层图形的外延工艺中，包括1)在衬底表面氧化形成垫层氧化层；2)先用同时包含有埋层图形和零标图形的光刻掩膜版以及光刻工艺在衬底上定义出埋层图形和零标图形的位置；3)利用光刻工艺中形成的光刻胶作为掩膜，进行离子注入在埋层图形位置处和零标图形位置处分别形成埋层和离子注入区；4)普通工艺去除所述光刻胶和所述垫层氧化层；5)之后在含氧的气氛下进行热处理，使所述衬底表面氧化，并推进所述埋层；6)湿法去除在步骤5)中形成的衬底表面的氧化层，即得到具有零标图形和埋层图形的结构。本发明的方法简化了零标的形成工艺。
文档编号H01L21/00GK101866119SQ20091005707
公开日2010年10月20日 申请日期2009年4月14日 优先权日2009年4月14日
发明者缪燕 申请人:上海华虹Nec电子有限公司