半导体结构及其形成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制作领域，特别涉及一种半导体结构及其形成方法。
【背景技术】
[0002]光刻作为半导体制造过程中的一道非常重要的工序，它是将掩模板上的图形通过曝光转移到晶圆上的工艺过程，被认为是大规模集成电路制造中的核心步骤。半导体制造中一系列复杂而耗时的光刻工艺主要是由相应的曝光机来完成。而光刻技术的发展或者说曝光机技术的进步主要是围绕着线宽、套刻(overlay)精度和产量这三大指标展开的。
[0003]在半导体制作中，曝光过程主要包括三大步骤:更换载物台(stage)上晶圆的步骤；对载物台上的晶圆进行对准的步骤；进行曝光，将掩模板上的图案转移到晶圆上的步骤。其中对载物台上的晶圆进行对准的步骤包括:平整度检测步骤和检测对准标记的步骤，平整度检测步骤是对晶圆进行平整度的测量，检测对准标记的步骤是检测晶圆上形成的对准标记，从而建立晶圆载物台、晶圆和掩膜版之间的位置关系。
[0004]晶圆的平整度检测一般在对准标记检测步骤和曝光步骤之前，平整度检测采用非接触的测量，常用的非接触式的测量方法有三种:光学测量法、电容测量法、气压测量法。
[0005]在现今的扫描投影曝光装置中，多采用光刻测量法来实现对晶圆的平整度检测，平整度检测是通过曝光装置中的平整度检测单元实现的，所述平整度检测单元包括光发射单元和光接收单元，所述光发射单元用于产生检测光，所述光接收单元用于接收半导体衬底反射的检测光，具体过程请参考图1，首先提供半导体衬底100，所述半导体衬底100上形成有介质层101，在所述介质层上101形成填充层102，在所述填充层102上形成光刻胶层103 ;然后将所述半导体衬底100置于曝光装置的载物台上；在进行曝光之前，进行平整度检测的步骤，平整度检测单元中的光发射单元11发射检测光，所述检测光在半导体衬底100上，半导体衬底100反射检测光，同时光接收单元12接收半导体衬底100反射的检测光，在平整度的测量过程中，所述平整度检测单元沿与半导体衬底100的表面平行的扫描方向13扫描。
[0006]但是，上述测量平整度的测量方法的精度有限。
【发明内容】
[0007]本发明解决的问题是提高平整度测量的精度。
[0008]为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构的形成方法，包括:半导体衬底，所述半导体衬底上形成有半导体器件；形成覆盖所述半导体衬底和半导体器件的介质层；在所述介质层上形成光学辅助层，所述光学辅助层用于在进行平整度检测时，反射入射的平整度检测光并吸收穿过光学辅助层的平整度检测光；在所述光学辅助层上形成光刻胶层；检测半导体衬底的平整度，对所述光刻胶层进行曝光。
[0009]可选的，所述平整度检测和曝光过程在曝光设备内进行，所述曝光设备包括平整度检测单元，所述平整度检测单元包括光发射单元和光接收单元，所述光发射单元用于产生平整度检测光，并使平整度检测光照射半导体衬底，所述光接收单元用于接收光学辅助层反射的平整度检测光。
[0010]可选的，所述平整度检测光为使用波长在200-700nm范围内的单一波长检测光，且该波长条件下光学辅助层的吸光系数大于0.1。
[0011]可选的，所述平整度检测光为使用波长在200-700nm范围内的具有一定波长范围的宽波，且该宽波波长条件下光学辅助层吸光系数大于0.1。
[0012]可选的，所述曝光装置还包括对准标记检测单元，用于检测半导体衬底上的对准标记，在进行对准标记检测时，所述对准标记检测单元发射晶圆对准检测光照射对准标记。
[0013]可选的，所述晶圆对准检测光的使用波长不同与平整度检测管的使用波长。
[0014]可选的，所述晶圆对准检测光为使用波长在400-1200nm范围内的单一波长检测光，且该波长条件下光学辅助层的吸光系数小于0.1。
[0015]可选的，所述晶圆对准检测光为使用波长在400-1200nm范围内的具有一定波长范围的宽波，且该宽波波长条件下光学辅助层吸光系数小于0.1
[0016]可选的，所述光学辅助层的材料为S1N、S1C、无定形碳、有机旋涂材料。
[0017]可选的，所述有机旋涂材料中含有能吸收平整度检测光的染料。
[0018]可选的，所述染料为苯骈三氮唑，苯甲酮，蒽，萘及其衍生物中的一种或几种。
[0019]可选的，所述有机旋涂材料中包括树脂，所述树脂为聚酯树脂、丙烯酸树脂、纤维素树脂、聚烯烃树脂、聚氯乙烯树脂、聚碳酸酯、聚氨酯、丙烯腈树脂。
[0020]可选的，所述介质层中存在凹陷，在形成光学辅助层之前，在所述介质层上形成填充层，所述填充层填充凹陷。
[0021]可选的，在所述填充层上形成氧化硅层；在氧化硅层上形成光学辅助层；在光学辅助层上形成底部抗反射涂层；在底部抗反射涂层上形成光刻胶层。
[0022]可选的，在填充层上形成光学辅助层；在光学辅助层上形成氧化硅层；在氧化硅层上形成底部抗反射涂层；在底部抗反射涂层上形成光刻胶层。
[0023]可选的，在填充层上形成光学辅助层；在光学辅助层上形成含硅的底部抗反射涂层；在含硅的底部抗反射涂层上形成光刻胶层。
[0024]本发明实施例还提供了一种半导体结构，包括:半导体衬底，所述半导体衬底上形成有半导体器件；覆盖所述半导体衬底和半导体器件的介质层；位于介质层上的光学辅助层，所述光学辅助层用于在进行平整度检测时，反射入射的平整度检测光并吸收穿过光学辅助层的平整度检测光；位于所述光学辅助层上的光刻胶层。
[0025]可选的，所述平整度检测光的使用波长在200-700nm波长范围内，且在该平整度检测光的波长条件下光学辅助层在的吸光系数大于0.1。
[0026]可选的，所述半导体衬底上形成有对准标记，在进行对准标记检测时，曝光装置中的对准标记检测单元发射晶圆对准检测光照射对准标记，所述晶圆对准检测光的使用波长不同于平整度检测光的使用波长。
[0027]可选的，所述晶圆对准检测光的使用波长在400_1200nm波长范围内，且在该晶圆对准检测光条件下光学辅助层在的吸光系数小于0.1。
[0028]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:
[0029]本发明的半导体结构的形成方法，在半导体衬底上形成介质层后，在介质层上形成光学辅助层，并且光学辅助层在进行平整度检测时反射入射的平整度检测光并吸收穿过光学辅助层的平整度检测光，光学辅助层形成在介质层上，使得形成的光学辅助层的表面平坦度可以较高，因而在进行平整度的检测时，光学辅助层表面反射的平整度检测光的分布较为均匀，通过接收反射的平整度检测光可以实现较精确的平整度检测，并且平整度检测光照射光学辅助层时，平整度检测光不会透过光学辅助层向下传输，从而减少了光学辅助层底部的其他结构反射平整度检测光带来的噪声，提高了平整度检测的精度。
[0030]进一步，所述平整度检测光为使用波长在200-700nm范围内的单一波长检测光或者具有一定波长范围的宽波，且该波长条件下光学辅助层的吸光系数大于0.1，所述晶圆对准检测光为使用波长在400-1200nm范围内的单一波长检测光或