[發(fā)明專利]多區(qū)域差速刻蝕的控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610938724.X
• 申請(qǐng)日: 2016-10-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107978523A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張海洋;王彥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國(guó)際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/306
• 分類號(hào): H01L21/306;H01L21/02;H01L21/3105;H01L21/311
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所11336
• 代理人: 高偉,張建

1.一種多區(qū)域差速刻蝕的控制方法，所述多區(qū)域差速刻蝕用于在平坦化之后對(duì)晶圓進(jìn)行刻蝕，以提高晶圓上膜層的均勻度，其特征在于，所述控制方法包括：

獲取晶圓的厚度分布數(shù)據(jù)，其中所述晶圓被劃分為n個(gè)區(qū)域，n為大于1的自然數(shù)；

基于每個(gè)區(qū)域的平均厚度、所述晶圓的目標(biāo)厚度以及蝕刻速率和蝕刻參數(shù)的模型，獲得每個(gè)區(qū)域的最優(yōu)蝕刻參數(shù)；

基于每個(gè)區(qū)域各自的最優(yōu)蝕刻參數(shù)刻蝕所述晶圓的膜層，以提高晶圓上膜層的均勻度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，還包括：

基于晶圓厚度分布數(shù)據(jù)中的對(duì)稱信息，將所述晶圓重新劃分為N個(gè)區(qū)域，以減少晶圓劃分區(qū)域的數(shù)量，N為大于1的自然數(shù)，且N小于n；

基于重新劃分的每個(gè)區(qū)域的平均厚度、晶圓目標(biāo)厚度以及蝕刻速率和蝕刻參數(shù)的模型，獲得重新劃分的每個(gè)區(qū)域的基礎(chǔ)蝕刻參數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，還包括：

基于晶圓厚度分布數(shù)據(jù)中的非對(duì)稱信息，晶圓目標(biāo)厚度以及蝕刻速率和蝕刻參數(shù)的模型，獲取存在非對(duì)稱信息的區(qū)域的差別蝕刻參數(shù)；

基于所述基礎(chǔ)蝕刻參數(shù)和差別蝕刻參數(shù)，獲取各區(qū)域的最優(yōu)蝕刻參數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任意一項(xiàng)所述的控制方法，其特征在于，還包括：

基于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，建立刻蝕速率與蝕刻參數(shù)關(guān)系的模型E＝F(蝕刻參數(shù))，其中E表示蝕刻速率，F(xiàn)表示蝕刻速率和蝕刻參數(shù)的模型和/或函數(shù)關(guān)系。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于，獲得晶圓每個(gè)區(qū)域的蝕刻參數(shù)的步驟包括：

基于晶圓每個(gè)區(qū)域的厚度、晶圓的目標(biāo)厚度和所述模型，建立目標(biāo)函數(shù)和約束條件；

通過(guò)對(duì)目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)化求解獲得所述蝕刻參數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述蝕刻參數(shù)包括腔室壓力、射頻功率、氣體種類、氣體流速、中間/邊緣比、溫度中的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述目標(biāo)函數(shù)為

所述約束條件為：

H_i＝H_i0-E(T_i)*t(1)

t=minΣi=1n(Hi0-HTE(Ti))---(2)]]>

ABS(T_i-T_i-1)<C(3)

E(T_i)＝F(腔室壓力、射頻功率、氣體流速、中間/邊緣比、溫度T_i)(4)

其中，H_i0表示晶圓i區(qū)域的初始厚度，t為刻蝕時(shí)間，H_i表示晶圓i區(qū)域的最優(yōu)厚度，H_T為晶圓目標(biāo)厚度，E(T_i)為晶圓i區(qū)域的刻蝕速率，C為常量，n為晶圓上劃分的區(qū)域數(shù)目。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，通過(guò)對(duì)目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)化求解獲得晶圓每個(gè)區(qū)域的最優(yōu)蝕刻工藝溫度T_i。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述C小于等于5。

10.一種多區(qū)域差速刻蝕的控制方法，其特征在于，包括下述步驟：

獲取一組晶圓中各晶圓的厚度分布數(shù)據(jù)；

基于每個(gè)晶圓的厚度分布數(shù)據(jù)，采用如權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的方法獲得每個(gè)晶圓的最優(yōu)蝕刻參數(shù)組；

基于每個(gè)晶圓的最優(yōu)蝕刻參數(shù)組逐個(gè)蝕刻每個(gè)晶圓，以提高各個(gè)晶圓的均勻度。