[發(fā)明專利]深溝槽刻蝕工藝的關(guān)鍵尺寸補償方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310008959.5
• 申請日: 2013-01-10
• 公開（公告）號: CN103065943A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 章安娜;李曉明
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫華潤上華半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/66
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 馬曉亞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)，具體涉及一種深溝槽刻蝕工藝的關(guān)鍵尺寸補償方法。

背景技術(shù)

對于壓敏傳感器件（MEMS）和大功率器件（POWER?MOS）等半導(dǎo)體器件的制造，深溝槽刻蝕（DSIE）工藝得到廣泛應(yīng)用。目前常規(guī)的深溝槽刻蝕工藝使用光刻膠（PhotoResist，PR）做掩蔽層，利用光刻工藝按設(shè)計好的圖案版圖使得光刻膠層圖形化，圖形化后的光刻膠層上的刻蝕圖案露出需要進行刻蝕的部分。深溝槽刻蝕工藝中，刻蝕深度通常大于300微米，而刻蝕關(guān)鍵尺寸（Critical?Dimension,CD），也即，刻蝕的溝槽的寬度或刻蝕的孔的直徑，通常大于500微米。由于深溝槽刻蝕工藝時間長、刻蝕深度深，刻蝕過程中掩蔽層會由于刻蝕離子的作用受損并發(fā)生形貌變化，從而導(dǎo)致刻蝕的關(guān)鍵尺寸隨著時間變化逐漸增大。而由于現(xiàn)有的刻蝕設(shè)備的結(jié)構(gòu)使得在進行深溝槽刻蝕工藝中，晶圓的中心位置和邊緣位置的掩蔽層受損程度不同，進一步導(dǎo)致晶圓中心位置和邊緣位置刻蝕結(jié)構(gòu)的差異較大。通常來說，晶圓邊緣刻蝕結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵尺寸大于晶圓中心位置刻蝕結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵尺寸。刻蝕關(guān)鍵尺寸的位置差異對于產(chǎn)品性能會造成不利的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種深溝槽刻蝕工藝的關(guān)鍵尺寸補償方法,提高深溝槽刻蝕工藝的關(guān)鍵尺寸均勻性。

本發(fā)明公開了一種深溝槽刻蝕工藝的關(guān)鍵尺寸補償方法，包括：

獲取在深溝槽刻蝕工藝后晶圓中心位置與晶圓邊緣位置的刻蝕關(guān)鍵尺寸差值；

根據(jù)刻蝕位置距離晶圓中心位置的距離和所述刻蝕關(guān)鍵尺寸差值對晶圓刻蝕的掩蔽層版圖進行補償，使得所述掩蔽層版圖露出的刻蝕圖案尺寸在晶圓半徑方向上由中心到邊緣逐漸減小，且所述掩蔽層版圖在晶圓邊緣位置露出的刻蝕圖案尺寸比在晶圓中心位置露出的刻蝕圖案尺寸小所述刻蝕關(guān)鍵尺寸差值的二分之一；

按補償后的所述掩蔽層版圖對晶圓進行深溝槽刻蝕。

優(yōu)選地，所述掩蔽層版圖露出的刻蝕圖案尺寸根據(jù)下式計算：

CDi=CD-N-i2NΔCD]]>

其中，N為在晶圓半徑方向上由中心到邊緣的刻蝕圖案的總數(shù)，CD_Ni為從晶圓中心位置到邊緣位置的第i個刻蝕圖案的尺寸，CD為刻蝕圖案的原始關(guān)鍵尺寸，ΔCD為所述刻蝕關(guān)鍵尺寸差值。

優(yōu)選地，所述獲取在深溝槽刻蝕工藝后晶圓中心位置與晶圓邊緣位置的刻蝕關(guān)鍵尺寸差值包括：

通過對實驗晶圓按原始掩蔽層版圖進行深溝槽刻蝕后的關(guān)鍵尺寸進行測量獲取所述刻蝕關(guān)鍵尺寸差值。

優(yōu)選地，按補償后的所述掩蔽層版圖對晶圓進行深溝槽刻蝕包括：

在原有深溝槽刻蝕工藝參數(shù)基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)深溝槽刻蝕工藝的刻蝕總量使得相應(yīng)的刻蝕保護量減少。

優(yōu)選地，調(diào)節(jié)的所述刻蝕總量通過對按補償后的掩蔽層版圖刻蝕的晶圓進行重復(fù)實驗驗證獲得。

本發(fā)明還公開了一種深溝槽刻蝕工藝的關(guān)鍵尺寸補償方法，包括：

獲取在深溝槽刻蝕工藝后晶圓中心位置與晶圓各刻蝕圖案位置的刻蝕關(guān)鍵尺寸差值；

根據(jù)各刻蝕圖案位置對應(yīng)的所述刻蝕關(guān)鍵尺寸差值的1/2對晶圓刻蝕的掩蔽層版圖進行補償，使得每一個刻蝕圖案尺寸比所述掩蔽層版圖在晶圓中心位置露出的刻蝕圖案尺寸小對應(yīng)位置的刻蝕關(guān)鍵尺寸差值的二分之一；

按補償后的所述掩蔽層版圖對晶圓進行深溝槽刻蝕。

優(yōu)選地，所述獲取在深溝槽刻蝕工藝后晶圓中心位置與晶圓各刻蝕圖案位置的刻蝕關(guān)鍵尺寸差值：

通過對實驗晶圓按原始掩蔽層版圖進行深溝槽刻蝕后的關(guān)鍵尺寸進行測量獲取所述刻蝕關(guān)鍵尺寸差值。

優(yōu)選地，按補償后的所述掩蔽層版圖對晶圓進行深溝槽刻蝕包括：

在原有深溝槽刻蝕工藝參數(shù)基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)深溝槽刻蝕工藝的刻蝕總量使得相應(yīng)的刻蝕保護量減少。

優(yōu)選地，調(diào)節(jié)的所述刻蝕總量通過對按補償后的掩蔽層版圖刻蝕的晶圓進行重復(fù)實驗驗證獲得。