[发明专利]一种用于激光加工位置量测的微测试结构制造方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体制造技术范围，特别涉及一种用于激光加工中位置量测的微测试结构制造方法。

背景技术

激光广泛用于半导体材料的加工处理，包括激光退火，激光辅助薄膜沉积，材料的激光再结晶生长等。

用于激光加工的光束束斑通常是远小于晶圆片的，在目前技术条件下，激光束对于衬底晶圆片的作用不能以覆盖整个晶圆片的方式来进行，只能是一个局部一个局部地进行。通常采用激光束相对于材料表面做扫描，步进，或者步进加扫描的平移移动，来实现逐行，或者逐场的加工处理。

对于逐行、逐场的作用方式，存在着行之间，场之间的衔接问题。对于不良的衔接来说，又可分为两类问题，一是衔接处两行或者两场有微小的重叠，则重叠区域尽管很小，但受到影响的微电子元器件的数量却有很多，这主要是因为微电子元器件尺寸更为微小的缘故，当前技术已处于32纳米的量级。二是在两行之间，两场之间存在微小的空隙，同样地，受此影响而未被激光加工处理的电子元器件数量会有很多，加工质量同样不能保证。

针对以上实践中的问题，一种有效的处理措施，是充分利用芯片之间的划片道宽度，也就是令扫描或者步进，严格地沿着芯片阵列的横向排列方向向左或者右进行，令光束束斑的上下边沿(必要时也包含左右边界)均落于芯片阵列间的划片道中，由此，可以回避扫描行之间，步进扫描的场之间的衔接不良的问题。

当要求扫描，或者步进扫描沿芯片阵列的方向，并且扫描束斑的边沿落于划片道内时，自然地，也就产生了晶圆片对准的问题。由于划片道宽度在几十微米的量级，此时晶圆片对准的要求并不是很高的，对准容差与划片道宽度同量级，在几十微米。举例来说，对准精度可以放宽至10微米或者更宽一些；当然如果能够得到更高对准精度，则对工艺的控制效果就更好。

一种较好的晶圆片对准策略是采用与工艺腔相分离的，亦即是独立的对准机构，来进行晶圆片的对准，对准后的晶圆片再由精密机械手送入到工艺腔片台之上，在那里再进行后续的激光加工处理。

采用分离式的对准时，对准片台与工艺中用于形成激光光束扫描等动作的片台是两套独立装置，所以这两个片台各自定义的行进方向，还有坐标原点位置等都不尽相同，会产生系统性的误差。此外精密机械手的传片、放片的过程还会引入额外的位置差。

为了校准对准位置差，需要量测对准误差量值的大小，为此引入与位置和激光加工处理均有关的微测试结构，通过微测试结构电学特性的测量来提取出位置定位误差。本发明即针对一种激光加工中位置量测的电阻结构，确定和描述制作出这样的微测试结构的制作方法流程。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于激光加工中位置量测的微测试结构制造方法，其特征在于，所述微测试结构是一种电阻结构，具体制作步骤为：

1)首先设计电阻结构：金属压焊块区1通过接触孔4与掺杂浓度比较高的高掺杂区2相连，高掺杂区2再与掺杂浓度较低的低掺杂区3相连；这里高掺杂区和低掺杂区是同型的，即都是N型掺杂，或者都是P型掺杂；

2)选取电阻结构类型，如果衬底是N型的，则在其上制作出P型电阻，如果衬底是P型的，则在其上制作N型电阻；

3)以制作P型电阻为例，制作步骤如下：

采用传统技术，在衬底上制作出高掺杂区2，先是进行光刻，将高掺杂区2之外的区域用光刻胶进行掩蔽；然后对高掺杂区2注入硼离子，注入能量在30keV至100keV，注入剂量在每平方厘米1e15以上；去胶清洗后，进行常规热退火，激活所注入的离子；

4)采用两步退火法制作低掺杂区3，仍然采用步骤3)的光刻加注入的方式进行低掺杂区3的掺杂，注入硼离子的剂量在每平方厘米1e13至1e15；使用传统技术对低掺杂区3进行部分退火，使得掺杂杂质部分激活，激活率在30％～50％；最后使用激光退火进行二次退火，经过这后一步退火，掺杂离子成为完全激活状态，对于电阻值起决定性作用的，将是低掺杂区3的掺杂浓度，以及激光退火激活该区域掺杂杂质的情况；

5)采用传统的技术包括介质层淀积、光刻和介质层刻蚀，制作出接触孔4；以及采用传统的技术进行金属层沉积、光刻、金属层刻蚀和钝化，制作出金属连线及压焊块区域1，完成电阻结构的制作；该电阻结构的制作是同时按照一系列的坐标位置排布制作出一系列的电阻，通过光刻步骤来将这些电阻结构放置到晶圆片上的不同位置处，作为激光加工中位置量测的测试结构；

6)对于制作完成的电阻结构，测试其电阻阻值，并提取定位误差。