[發明專利]刻蝕方法

有效

• 申請號: 200710042343.4
• 申請日: 2007-06-21
• 公開（公告）號: CN101329986A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 黃怡;杜珊珊;朱峰;張海洋
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/66
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 李文紅

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，特別涉及一種刻蝕方法。

背景技術

集成電路制造工藝是一種平面制作工藝，其結合光刻、刻蝕、沉積、離子注入等多種工藝，在同一襯底上形成大量各種類型的復雜器件，并將其互相連接以具有完整的電子功能。其中，任何一步工藝出現偏差，都可能會導致電路的性能參數偏離設計值。目前，隨著超大規模集成電路的器件特征尺寸不斷地等比例縮小，集成度不斷地提高，對各步工藝的控制及其工藝結果的精確度提出了更高的要求。

以刻蝕工藝為例，集成電路制造中，常需要利用刻蝕技術形成各種刻蝕圖形，如接觸孔/通孔圖形、溝槽隔離圖形或柵極圖形等，如果因控制不當使上述刻蝕圖形的特征尺寸(CD，Critical?Dimension)出現偏差，將直接影響到電路的性能，降低產品的成品率。

然而，實際生產中，存在多種影響刻蝕結果的因素，主要可以將其分為兩類：一類是刻蝕前的在先工藝偏差對刻蝕結果的影響，如待刻蝕的材料層的沉積厚度的不同，光刻形成的刻蝕掩膜圖形CD的不同等均會造成刻蝕結果的不同。另一類是刻蝕工藝本身對刻蝕結果的影響，如當襯底上所要刻蝕的各圖形的大小、形狀及分布密度存在較大差異時，會使得刻蝕結果不同；另外，還有可能是因刻蝕設備本身的不穩定因素引起，如多次刻蝕工藝后刻蝕設備的工作腔室內的環境會有一定的變化，這一變化會導致刻蝕速率發生變化，刻蝕結果出現偏差。

為了實現對刻蝕結果的嚴格控制，于2006年8月9日公開的公開號為CN1816905A的中國專利申請中提出了一種利用前一批的刻蝕結果對后一批的刻蝕條件進行調整的刻蝕方法。

圖1為現有刻蝕方法中一批襯底的流動示意圖，圖2為現有的刻蝕方法的流程圖，下面結合圖1和圖2簡單介紹一下現有的刻蝕方法。首先，在刻蝕前利用光刻設備110依次在各批襯底上形成刻蝕掩膜圖形(S101)；然后，將前一批襯底傳送至光學特征尺寸(OCD，Optical?CriticalDimension)測量設備120，以檢測得到該前一批的各襯底的刻蝕掩膜圖形的相關參數(S102)。

接著，根據測量得到的前一批的各襯底刻蝕掩膜圖形的參數分別確定各襯底的刻蝕條件(S103)，再將該襯底傳送至刻蝕設備130，按確定好的條件依次對該前一批各襯底進行刻蝕(S104)；刻蝕后，將該前一批刻蝕后的襯底傳送至清洗設備140進行清洗，去除刻蝕后襯底上的殘留物(S105)。

在前一批襯底進行刻蝕、清洗的同時，光刻設備110可以對后一批襯底進行光刻處理，再將后一批襯底傳送至OCD測量設備120進行測量，得到后一批襯底的光刻后的刻蝕掩膜圖形的相關參數(S106)。

再接著，將清洗后的該前一批各襯底再次傳送至OCD測量設備120，測量得到前一批襯底的刻蝕結果(S107)。本步測量通常有兩種方法，一種是抽樣測量方法，即在一批襯底中只抽取一個襯底進行刻蝕圖形的測量，另一種則是依次對一批內的各個襯底進行刻蝕圖形的測量，然后取其平均值。隨著對半導體工藝精度要求的提高，現在一般會采用后一種方法。

然后，根據前一批各襯底的平均的刻蝕結果及OCD測量設備120測得的后一批襯底的刻蝕掩膜圖形的參數確定后一批襯底的刻蝕條件(S108)，再利用該新的刻蝕條件在刻蝕設備130內對后一批襯底進行刻蝕(S109)。

可以看到，現有的刻蝕方法通過在刻蝕前進行OCD測量，避免了在先工藝對刻蝕結果的影響；通過利用前一批襯底的平均刻蝕結果對后一批襯底的刻蝕條件進行調整，在一定程度上彌補了刻蝕工藝本身的不穩定對刻蝕圖形的影響。

但是，隨著器件集成度的提高，對工藝精度的要求也進一步提高，僅僅在批與批之間對刻蝕工藝的差異性進行調整已經不夠，希望能夠對片與片之間刻蝕工藝的差異進行監測，實現更高精度的刻蝕控制。

發明內容

本發明提供一種刻蝕方法，以進一步提高刻蝕工藝的刻蝕精度。

本發明提供的一種刻蝕方法，包括步驟：

刻蝕前一襯底；

檢測后一襯底的刻蝕掩膜圖形；

檢測所述前一襯底的刻蝕圖形；

根據所述前一襯底的刻蝕圖形檢測結果及所述后一襯底的刻蝕掩膜圖形的檢測結果確定所述后一襯底的刻蝕條件；

按照所述后一襯底的刻蝕條件對所述后一襯底進行刻蝕。

其中，所述刻蝕掩膜圖形的檢測結果包括刻蝕掩膜圖形的特征尺寸，所述刻蝕圖形的檢測結果包括刻蝕圖形的特征尺寸和/或刻蝕深度。