[發(fā)明專利]一種穩(wěn)定MIM電容光刻線寬的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410106627.5
• 申請(qǐng)日: 2014-03-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103903963A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧梅梅;李健;張旭升
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/027
• 分類號(hào): H01L21/027;H01L21/02
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 吳俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種穩(wěn)定MIM電容光刻線寬的方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的MIM電容工藝通常有兩步光刻：上級(jí)板光刻和下極板光刻，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行MIM電容上電極光刻工藝前的器件結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行MIM電容下電極光刻工藝前的器件結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，在進(jìn)行針對(duì)MIM電容上電極刻蝕的光刻工藝之前，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)由下至上依次包括：阻擋層1、MIM下極板層2、MIM介質(zhì)層3、MIM上極板層4、氮化硅層5，以及在氮化硅層5的上表面制備的光刻膠7；如圖2所示，在進(jìn)行針對(duì)MIM電容下電極刻蝕的光刻工藝之前，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)由下至上依次包括：阻擋層1、MIM下極板層2、MIM介質(zhì)層3、MIM上極板層4、第一氮化硅層51和第二氮化硅層52，以及在該第二氮化硅層52的上表面制備的光刻膠7，無(wú)論是上極板光刻或者下極板光刻，光阻都需要和氮化硅覆蓋層直接接觸。在實(shí)際光刻工藝中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)的光刻線寬和Q-time（等待時(shí)間）有強(qiáng)相關(guān)性：曝光的等待時(shí)間越長(zhǎng)，光刻線寬越小，如圖2所示；這樣導(dǎo)致量產(chǎn)中光刻線寬波動(dòng)較大、線寬控制不穩(wěn)定的問(wèn)題。

中國(guó)專利（CN102538723A）提供了一種光刻線寬測(cè)試校準(zhǔn)方法，其中，包括以下步驟：S100、光刻圓片曝光；S101、將曝光后的圓片放置若干天；S102、基準(zhǔn)掃描電鏡測(cè)試整片圓片所有點(diǎn)的線寬，并保存放入數(shù)據(jù)庫(kù)中；S103、日常校準(zhǔn)，測(cè)試圓片上第一組測(cè)試點(diǎn)數(shù)據(jù)，并與所述數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)比較，計(jì)算第一差值；S104、判斷所述第一差值是否在規(guī)范內(nèi)，是否需要調(diào)整；若否，結(jié)束當(dāng)前校準(zhǔn)。

中國(guó)專利（CN103106331A）公開(kāi)了一種基于降維和增量式極限學(xué)習(xí)機(jī)的光刻線寬智能預(yù)測(cè)方法，通過(guò)對(duì)基于結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化的批處理極限學(xué)習(xí)機(jī)進(jìn)行矩陣求逆降維，實(shí)現(xiàn)對(duì)光刻線寬指標(biāo)的智能在線預(yù)測(cè)，其特征在于包括以下步驟：對(duì)基于結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化的批處理極限學(xué)習(xí)機(jī)中的矩陣求逆采用矩陣求逆降維公式進(jìn)行降維，以建立極限學(xué)習(xí)機(jī)模型參數(shù)與新到達(dá)數(shù)據(jù)的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)極限學(xué)習(xí)機(jī)模型參數(shù)的在線增量式學(xué)習(xí)和輸出層權(quán)值更新。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出一種穩(wěn)定MIM電容光刻線寬的方法，以解決上述因等待時(shí)間的延長(zhǎng)而導(dǎo)致線寬控制不穩(wěn)定的問(wèn)題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種穩(wěn)定MIM電容光刻線寬的方法，應(yīng)用于MIM電容器件的制備工藝中，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

提供一由下至上依次包含有阻擋層、MIM下極板層、MIM介質(zhì)層和MIM上極板層的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；

在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的上表面制備一層氮化硅層；

在所述氮化硅層的上表面制備一層氧化層；

在所述氧化層的上表面制備光刻膠并進(jìn)行針對(duì)MIM上電極刻蝕的光刻工藝；

其中，所述氮化硅層和所述氧化硅層均在同一工藝腔室中原位形成。

上述有效穩(wěn)定MIM電容光刻線寬的方法，其中，采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝制備所述氮化硅層和所述氧化層。

上述有效穩(wěn)定MIM電容光刻線寬的方法，其中，以SiN₄和NH₃為原料制備所述氮化硅層。

上述有效穩(wěn)定MIM電容光刻線寬的方法，其中，以氧氣為原料在所述氮化硅層的上表面形成所述氧化層。

上述有效穩(wěn)定MIM電容光刻線寬的方法，其中，以N₂O為原料在所述氮化硅層的上表面形成所述氧化硅層。

上述有效穩(wěn)定MIM電容光刻線寬的方法，其中，所述氧化層的材質(zhì)為二氧化硅。

一種穩(wěn)定MIM電容光刻線寬的方法，應(yīng)用于MIM電容器件的制備工藝中，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

提供一由下至上依次包含有阻擋層、MIM下極板層和經(jīng)過(guò)刻蝕后形成的MIM上電極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；

在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的上表面制備一層氮化硅層；

在所述氮化硅層的上表面制備一層氧化層；

在所述氧化層的上表面制備光刻膠并進(jìn)行針對(duì)MIM上電極刻蝕的光刻工藝；

其中，所述氮化硅層和所述氧化硅層均在同一工藝腔室中原位形成。

上述有效穩(wěn)定MIM電容光刻線寬的方法，其中，所述MIM上電極結(jié)構(gòu)由下至上依次包括經(jīng)過(guò)刻蝕后的MIM介質(zhì)層、經(jīng)過(guò)刻蝕后的MIM上極板層和經(jīng)過(guò)刻蝕后的氮化硅層。

上述有效穩(wěn)定MIM電容光刻線寬的方法，其中，采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝制備所述氮化硅層和所述氧化層。