一种调节高压器件电性的多晶硅刻蚀方法技术

本发明专利技术提出一种调节高压器件电性的多晶硅刻蚀方法，包括：在多晶硅栅极刻蚀前测量光刻胶的宽度；计算得出刻蚀后的多晶硅栅极线宽；计算得出刻蚀后抗反射层损耗的线宽；根据抗反射层刻蚀速率，实时修正硅片的刻蚀工艺时间。本发明专利技术提出的调节高压器件电性的多晶硅刻蚀方法，采用抗反射层从而直接调整高压栅极的线宽，达到不需要调节离子注入剂量的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，且特别涉及一种通过抗反射层刻蚀工艺调节高压器件电性的多晶硅刻蚀方法。
技术介绍
自从1965年摩尔定律(Moore’s Law)发表以来，集成电路中被集成的晶体管数目以每18个月翻一番的速度稳定增长。目前金属氧化物半导体场效应晶体管(简称MOSFET，Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)栅极的最小线宽已经达到22纳米。另一方面，越来越多的应用需要半导体器件或电路具有功率处理的能力，由于主流的半导体集成电路无法满足此类应用，另一类器件即功率器件应运而生。功率器件的进一步发展，除了进一步提高性能参数指标(击穿电压、开关速度、导通电阻等)外，另一个重要趋势是向集成化发展。时至今日，同一芯片中往往既牵涉到功率的处理，也牵涉到高压信号的处理，所谓的高压集成电路和功率集成电路已经没有明显的界限，在产业界往往统称为高压集成电路。由于功率器件和高压器件的物理结构相同，仅仅是电学要求不同，目前也有把功率器件和高压器件统称为高压器件的趋势。随着高压集成电路的发展，高压器件有着越来越广泛的应用。与传统MOS器件相比，高电压带来的热载流子注入效应更加显著，是影响器件可靠性的重要原因，其中衬底电流是而表征器件热载流子效应最简单最直接的参数。高压器件通过调整离子注入剂量对高压栅极进行电性调整的方式进行改善，高压器件和传统的低功耗器件相比，高压栅极的线宽比低压栅极线宽大，可达十倍以上，掺杂的离子剂量也有区别，轻掺杂漏离子注入的能量较大，而传统的通过改变离子注入条件来调整电性的手法存在如下缺点：1.由于离子注入没有在线监测手段，使得调整的结果不能直接得到反应；2.通过离子注入调节电性的结果需要在终端进行晶元接受测试(WAT)时才能得到体现，如果没有达到预期的目的，会影响到生产线上大量产品的电性表现。
技术实现思路
本专利技术提出一种调节高压器件电性的多晶硅刻蚀方法，采用抗反射层从而直接调整高压栅极的线宽，达到不需要调节离子注入剂量的目的。为了达到上述目的，本专利技术提出一种调节高压器件电性的多晶硅刻蚀方法，包括：在多晶硅栅极刻蚀前测量光刻胶的宽度；计算得出刻蚀后的多晶硅栅极线宽；计算得出刻蚀后抗反射层损耗的线宽；根据抗反射层刻蚀速率，实时修正硅片的刻蚀工艺时间。进一步的，所述刻蚀后抗反射层损耗的线宽通过测量得到的光刻胶宽度减去刻蚀后的多晶硅栅极线宽后得出。进一步的，所述刻蚀后的多晶硅栅极线宽根据高压栅极线宽和电性参数的理论关系计算得出。进一步的，所述光刻胶的宽度采用光学线宽测量仪进行测量。进一步的，所述修正硅片的刻蚀工艺时间采用制程控制系统进行设置。进一步的，所述多晶硅刻蚀方法还包括：测量前批刻蚀后的多晶硅栅极线宽，根据测量值实时修正当前批次硅片的刻蚀工艺时间。进一步的，所述刻蚀后的多晶硅栅极线宽采用光学线宽测量仪进行测量。本专利技术提出一种通过抗反射层刻蚀工艺调节高压器件电性的多晶硅刻蚀方法，利用电性与线宽存在一定的理论关系，使高压栅极的电性转化为可量测的栅极线宽，主机台通过调整抗反射层刻蚀工艺时间来调整高压器件的线宽，从而达到在不改变离子注入剂量的前提下调节栅极电性的目的。本专利技术提出利用线宽测量仪，在多晶硅栅极刻蚀前，通过对多晶硅栅极线宽的测量，并运用先进制程控制系统，针对不同多晶硅栅极线宽的硅片，分别使用不同抗反射层工艺参数，时时反馈，给予调节多晶硅栅极刻蚀线宽的方法。附图说明图1所示为本专利技术较佳实施例的调节高压器件电性的多晶硅刻蚀方法流程图。图2A和图2B所示为调节刻蚀工艺时间前后硅片结构形貌变化的示意图。具体实施方式以下结合附图给出本专利技术的具体实施方式，但本专利技术不限于以下的实施方式。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。在半导体工艺制程中,影响半导体制程质量的因数不仅仅是制程配方(Recipe),还有产品前段制程质量和制程设备当时的状态,而且这些影响因数之间通常有非静态的,自关联性的及交互关联性的特质。减少或消除这些因数对制程的干扰是提高芯片成品的合格率的关键。先进的半导体制程控制系统(Advanced Process Control,APC)研究的目的就是应用批次控制(Run-to-Run)控制方法,利用数据的正向补给和反馈来有效的监控制程过程与设备状态以及调整制程的偏移,消除对制程的各种干扰,以提高产品良率。先进制程控制系统，已广泛运用在多晶硅栅极刻蚀的工艺中，其具有强大的自动调节多晶硅线宽的功能，不仅可以弥补前层光刻线宽的差异，而且还能弥补刻蚀本身的差异。请参考图1，图1所示为本专利技术较佳实施例的调节高压器件电性的多晶硅刻蚀方法流程图。本专利技术提出一种调节高压器件电性的多晶硅刻蚀方法，包括：步骤S100：在多晶硅栅极刻蚀前测量光刻胶的宽度；步骤S200：计算得出刻蚀后的多晶硅栅极线宽；步骤S300：计算得出刻蚀后抗反射层损耗的线宽；步骤S400：根据抗反射层刻蚀速率，实时修正硅片的刻蚀工艺时间。根据本专利技术较佳实施例，所述光刻胶的宽度采用光学线宽测量仪进行测量，测量得到刻蚀前光刻胶宽度为Wb；进一步的，所述刻蚀后的多晶硅栅极线宽根据高压栅极线宽和电性参数的理论关系计算得出，计算得出刻蚀后多晶硅栅极线宽Wc；IDS=μCoxLWV2---[1]]]>W＝WC-2WD      [2]IDS表示源漏电流，μ表示电子迁移率，Cox表示栅氧电容，L表示垂直方向的栅极长度，W表示有效沟道宽度，WC多晶硅栅极线宽，WD横向扩散的宽度，WD在离子注入剂量一定的情况下为常量，V表示有效电压。从公式1与公式2得:当有效电压一定的情况下，源漏电流IDS与多晶硅栅极线宽WC成反比，从而起到通过栅极线宽调节电性参数的目的。所述刻蚀后抗反射层损耗的线宽通过测量得到的光刻胶宽度减去刻蚀后的多晶硅栅极线宽后得到：Wb-Wc，进一步的，所述修正硅片的刻蚀工艺时间采用制程控制系统进行设置，修正公式为Wc＝Wb–Vt，其中,抗反射层的刻蚀速率为V，抗反射层处理时间为t，针对不同多晶硅栅极线宽的硅片，分别使用不同抗反射层工艺参数，调节抗反射层的刻蚀速率V和处理时间t，就可以调整刻蚀后抗反射层损耗的线宽，从而获取指定电性下需求的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调节高压器件电性的多晶硅刻蚀方法，其特征在于，包括：在多晶硅栅极刻蚀前测量光刻胶的宽度；计算得出刻蚀后的多晶硅栅极线宽；计算得出刻蚀后抗反射层损耗的线宽；根据抗反射层刻蚀速率，实时修正硅片的刻蚀工艺时间。

【技术特征摘要】
1.一种调节高压器件电性的多晶硅刻蚀方法，其特征在于，包括：
在多晶硅栅极刻蚀前测量光刻胶的宽度；
计算得出刻蚀后的多晶硅栅极线宽；
计算得出刻蚀后抗反射层损耗的线宽；
根据抗反射层刻蚀速率，实时修正硅片的刻蚀工艺时间。
2.根据权利要求1所述的调节高压器件电性的多晶硅刻蚀方法，其特征在
于，所述刻蚀后抗反射层损耗的线宽通过测量得到的光刻胶宽度减去刻蚀后的
多晶硅栅极线宽后得出。
3.根据权利要求1所述的调节高压器件电性的多晶硅刻蚀方法，其特征在
于，所述刻蚀后的多晶硅栅极线宽根据高压栅极线宽和电性参数的理论关系计
算得出。
4....

【专利技术属性】
技术研发人员：李东，荆泉，任昱，张旭升，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31