[發明專利]CD控制方法

在審

• 申請號: 201410014551.3
• 申請日: 2014-01-13
• 公開（公告）號: CN104779177A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 易旭東
• 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: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;G03F7/20
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別是涉及一種在制作半導體器件時氧化層溝槽的過程中的CD(關鍵尺寸)控制方法。

背景技術

光刻工藝是通過一系列生產步驟將晶圓表面薄膜的特定部分除去的工藝。在此之后，晶圓表面會留下帶有微圖形結構的薄膜。

在晶圓的制造過程中，晶體三極管、二極管、電容、電阻和金屬層等的各種物理部件在晶圓表面或表層內構成。這些部件是每次在一個掩膜層上生成的，并且結合生成薄膜及通過光刻工藝過程去除特定部分，最終在晶圓上保留特征圖形的部分。光刻工藝的目標是根據電路設計的要求，在晶圓表面的正確位置生成尺寸精確且與其它部件正確關聯的特征圖形。

光刻是所有半導體制造基本工藝中最關鍵的工藝步驟。光刻決定了器件制造工藝中所有工藝步驟所能形成的最小尺寸，即關鍵尺寸(CD)，例如圖1所示的半導體器件，包括在襯底1上形成的淺溝槽隔離結構(STI)2，覆蓋在襯底1上的氧化層(tunnel?oxide)3，所述氧化層3需要形成溝槽4，以便暴露出STI2。然而在現有技術中，隨著CD的變小，形成的CD(即溝槽4的寬度)就不能夠保證穩定，直觀上表現在產品的CD圖表(chart)有著很大的波動(variation)，甚至常有OOS的情況發生，這嚴重的影響著產品的質量。

目前，在已知的現有技術中，還不存在一種方法來改善上述過程中CD的質量。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種CD控制方法，改善在一些光刻工藝過程中CD不可控的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種CD控制方法，用于制作存儲器件的氧化層溝槽，所述存儲器件包括襯底，所述襯底中形成有STI，形成于所述襯底上的氧化層，所述CD控制方法包括：

獲得所述氧化層厚度與CD的關系曲線；

測量實際的氧化層溝槽的深度是否等于設定值，如果不相等則根據公式Energy(Split)＝Energy(BL)+[CD(split)-CD(BL)]*slope計算實際的曝光能量，按照所述實際的曝光能量進行光刻工藝；其中Energy(Split)表示實際的曝光能量，Energy(BL)表示設定的曝光能量，CD(split)是氧化層厚度與CD的關系曲線中實際的氧化層厚度所對應的關鍵尺寸，CD(BL)是氧化層厚度與CD的關系曲線中氧化層厚度設定值所對應的關鍵尺寸，Slope為固定常數。

可選的，對于所述的CD控制方法，如果實際的氧化層溝槽的深度等于設定值，則按照設定的曝光能量進行光刻工藝。

可選的，對于所述的CD控制方法，通過曝光能量和氧化層厚度模擬出所述氧化層厚度與CD的關系曲線。

可選的，對于所述的CD控制方法，所述氧化層厚度

可選的，對于所述的CD控制方法，所述CD的范圍是0.3～0.6μm。

可選的，對于所述的CD控制方法，所述進行光刻工藝包括：

在所述氧化層上涂敷光刻膠；

對所述光刻膠進行曝光顯影，去除位于所述STI上方的光刻膠，暴露出部分氧化層。

可選的，對于所述的CD控制方法，所述CD控制方法還包括：在進行光刻工藝后，進行刻蝕工藝，去除所述暴露的氧化層，暴露出所述STI。

可選的，對于所述的CD控制方法，所述Slope的值為50～1000。

與現有技術相比，本發明提供的CD控制方法中，首先獲得所述氧化層厚度與CD的關系曲線；然后測量實際的氧化層溝槽的深度是否等于設定值，如果不相等則根據公式Energy(Split)＝Energy(BL)+[CD(split)-CD(BL)]*slope計算實際的曝光能量。相比現有技術的采用不變的曝光能量進行光刻，能夠靈活有效的針對不同的情況獲得合適的CD，從而形成較佳的溝槽，提高了產品的質量，降低了報廢幾率。

附圖說明

圖1為一種現有技術中制造的半導體器件的結構示意圖；

圖2為本發明CD控制方法的流程圖；

圖3為本發明一實施例中CD控制方法中的前端結構的示意圖；

圖4為本發明一實施例中曝光能量關系示意圖；

圖5為本發明一實施例中氧化層厚度與CD的關系曲線圖。

具體實施方式

下面將結合示意圖對本發明的CD控制方法進行更詳細的描述，其中表示了本發明的優選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本發明，而仍然實現本發明的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對于本領域技術人員的廣泛知道，而并不作為對本發明的限制。