刻蚀方法技术

本发明专利技术公开了一种刻蚀方法，包括步骤：刻蚀前一衬底；检测后一衬底的刻蚀掩膜图形；检测所述前一衬底的刻蚀图形；根据所述前一衬底的刻蚀图形检测结果及所述后一衬底的刻蚀掩膜图形的检测结果确定所述后一衬底的刻蚀条件；按照所述后一衬底的刻蚀条件对所述后一衬底进行刻蚀。本发明专利技术的刻蚀方法可以进一步提高对刻蚀工艺的控制力及刻蚀的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及一种。技术背景集成电路制造工艺是一种平面制作工艺，其结合光刻、刻蚀、沉积、 离子注入等多种工艺，在同一衬底上形成大量各种类型的复杂器件，并 将其互相连接以具有完整的电子功能。其中，任何一步工艺出现偏差， 都可能会导致电路的性能参数偏离设计值。目前，随着超大规模集成电 路的器件特征尺寸不断地等比例缩小，集成度不断地提高，对各步工艺 的控制及其工艺结果的精确度提出了更高的要求。以刻蚀工艺为例，集成电路制造中，常需要利用刻蚀技术形成各种 刻蚀图形，如接触孔/通孔图形、沟槽隔离图形或斥册才及图形等，如果因控制不当4吏上述刻蚀图形的特征尺寸(CD， Critical Dimension)出现偏差， 将直接影响到电路的性能，降低产品的成品率。然而，实际生产中，存在多种影响刻蚀结果的因素，主要可以将其 分为两类 一类是刻蚀前的在先工艺偏差对刻蚀结果的影响，如待刻蚀 的材料层的沉积厚度的不同，光刻形成的刻蚀掩膜图形CD的不同等均会 造成刻蚀结果的不同。另一类是刻蚀工艺本身对刻蚀结果的影响，如当 衬底上所要刻蚀的各图形的大小、形状及分布密度存在较大差异时，会 使得刻蚀结果不同；另外，还有可能是因刻蚀设备本身的不稳定因素引 起，如多次刻蚀工艺后刻蚀设备的工作腔室内的环境会有一定的变化， 这一变化会导致刻蚀速率发生变化，刻蚀结果出现偏差。为了实现对刻蚀结果的严格控制，于2006年8月9日公开的公开号为 CN1816905A的中国专利申请中提出了 一种利用前一批的刻蚀结果对后 一批的刻蚀条件进行调整的。图l为现有中一批衬底的流动示意图，图2为现有的的流程图，下面结合图1和图2简单介绍一下现有的。首先， 在刻蚀前利用光刻设备110依次在各批衬底上形成刻蚀掩膜图形 (S101);然后，将前一批衬底传送至光学特征尺寸(OCD, Optical Critical Dimension)测量设备120,以检测得到该前一批的各衬底的刻蚀掩膜图 形的相关参数(S102)。接着，根据测量得到的前一批的各衬底刻蚀掩膜图形的参数分别确 定各衬底的刻蚀条件(S103)，再将该衬底传送至刻蚀设备130，按确定 好的条件依次对该前一批各村底进行刻蚀(S104);刻蚀后，将该前一 批刻蚀后的衬底传送至清洗设备140进行清洗，去除刻蚀后衬底上的残留 物(S105)。在前一批衬底进行刻蚀、清洗的同时，光刻设备110可以对后一批衬 底进行光刻处理，再将后一批衬底传送至OCD测量设备120进行测量，得 到后一批衬底的光刻后的刻蚀掩膜图形的相关参数(S106)。再接着，将清洗后的该前一批各衬底再次传送至OCD测量设备120, 测量得到前一批衬底的刻蚀结果(S107)。本步测量通常有两种方法， 一种是抽样测量方法，即在一批衬底中只抽取一个衬底进行刻蚀图形的 测量，另一种则是依次对一批内的各个衬底进行刻蚀图形的测量，然后 取其平均值。随着对半导体工艺精度要求的提高，现在一般会采用后一 种方法。然后，才艮据前一批各村底的平均的刻蚀结果及OCD测量设备l20测得 的后 一批衬底的刻蚀掩膜图形的参数确定后 一批衬底的刻蚀条件 (S108),再利用该新的刻蚀条件在刻蚀设备130内对后一批衬底进行刻 蚀(S109)。可以看到，现有的通过在刻蚀前进行OCD测量，避免了在 先工艺对刻蚀结果的影响；通过利用前一批衬底的平均刻蚀结果对后一批衬底的刻蚀条件进行调整，在一定程度上弥补了刻蚀工艺本身的不稳 定对刻蚀图形的影响。但是，随着器件集成度的提高，对工艺精度的要求也进一步提高， 仅仅在批与批之间对刻蚀工艺的差异性进行调整已经不够，希望能够对 片与片之间刻蚀工艺的差异进行监测，实现更高精度的刻蚀控制。
技术实现思路
本专利技术提供 一种，以进一 步提高刻蚀工艺的刻蚀精度。本专利技术提供的一种，包括步骤 刻蚀前一衬底；检测后 一衬底的刻蚀掩膜图形； ;险测所述前一衬底的刻蚀图形；根据所述前一衬底的刻蚀图形检测结果及所述后 一衬底的刻蚀掩 膜图形的4全测结果确定所述后 一衬底的刻蚀条件；按照所述后 一衬底的刻蚀条件对所述后 一衬底进行刻蚀。其中，所述刻蚀掩膜图形的检测结果包括刻蚀掩膜图形的特征尺 寸，所述刻蚀图形的检测结果包括刻蚀图形的特征尺寸和/或刻蚀深度。其中，所述4企测利用光学特征尺寸测量设备实现，且所述光学特征 尺寸测量设备与所述刻蚀设备间利用机械手依次传送各衬底。其中，根据所述前一衬底的刻蚀图形检测结果及所述后一衬底的刻 蚀掩膜图形的检测结果确定所述后一衬底的刻蚀条件，包括步骤根据所述后 一衬底的刻蚀掩膜图形的检测结果确定所述后 一衬底 的刻蚀条件；根据所述前 一衬底的刻蚀图形检测结果对所述后 一衬底的刻蚀条 件进行调整。其中，检测所述前一村底的刻蚀图形后，对所述前一衬底进行清洗。本专利技术具有相同或相应技术特征的另一种，包括步骤 将各衬底放置于片盒内；将前一衬底传送至刻蚀设备，对前一衬底进行刻蚀； 将后一衬底传送至检测设备，检测后一衬底的刻蚀掩膜图形； 将所述前一衬底传送至检测设备，检测所述前一衬底的刻蚀图形； 根据所述前一衬底的刻蚀图形的检测结果及所述后一衬底的刻蚀 掩膜图形的检测结果确定所述后 一衬底的刻蚀条件； 将所述后一衬底传送至刻蚀设备； 按照所述后 一衬底的刻蚀条件对所述后 一衬底进4亍刻蚀； 将所述前一衬底传送回片盒。其中，所述传送由与所述片盒、检测设备和刻蚀设备相连的机械手 完成。其中，；险测后一衬底的刻蚀掩膜图形后，还要将所述后一衬底传送 回片盒。其中，所述刻蚀掩膜图形的检测结果包括刻蚀掩膜图形的特征尺 寸，所述刻蚀图形的检测结果包括刻蚀图形的特征尺寸和/或刻蚀深度。其中，所述检测利用光学特征尺寸测量设备实现。其中，根据所述前一衬底的刻蚀图形检测结果及所述后一衬底的刻蚀掩膜图形的检测结果确定所述后一衬底的刻蚀条件，包括步骤根据所述后 一衬底的刻蚀掩膜图形的检测结果确定所述后 一衬底的刻蚀条件；根据所述前一衬底的刻蚀图形检测结果对所述后 一衬底的刻蚀条 件进行调整。其中，在所述片盒内的衬底全部传送回片盒后，再对各衬底进行清 洗处理。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点本专利技术的，在对衬底进行刻蚀前，不仅考虑了该衬底的刻 蚀掩膜图形的情况，还利用前一衬底的刻蚀结果的反々贵，得到了与当前 刻蚀设备的状态相关的信息，及时对后一衬底的刻蚀条件进行调整，避 免了因刻蚀设备本身的不稳定因素而导致的刻蚀结果的偏差，进一步提 高了对刻蚀工艺的控制力，提高了刻蚀精度。本专利技术的，利用机械手将检测设备与刻蚀设备相连，该机 械手在检测设备与刻蚀设备间传送各衬底，不仅可以方便地实现片与片 间的信息反馈，还实现了片与片间的检测与刻蚀的并4亍才乘作，节约了工 作时间，提高了工作效率。附图说明图1为现有中一批衬底的流动示意图； 图2为现有的的流程图；图3为本专利技术的第一实施例中的衬底流动示意图； 图4为本专利技术的第一实施例的流程图； 图5为本专利技术第一实施例中清洗前/后的刻蚀深度对比图； 图6为本专利技术第一实施例中清洗前/后的刻蚀深度与刻蚀时间的关 系图；图7为本专利技术第一实施例中的刻蚀结果示意图； 图8为本专利技术第一实施例中在不同干扰下的刻蚀结果示意图； 图9为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刻蚀方法，其特征在于，包括步骤：　刻蚀前一衬底；　检测后一衬底的刻蚀掩膜图形；　检测所述前一衬底的刻蚀图形；　根据所述前一衬底的刻蚀图形检测结果及所述后一衬底的刻蚀掩膜图形的检测结果确定所述后一衬底的刻蚀条件；　按照所述后一衬底的刻蚀条件对所述后一衬底进行刻蚀。

【技术特征摘要】
1、一种刻蚀方法，其特征在于，包括步骤刻蚀前一衬底；检测后一衬底的刻蚀掩膜图形；检测所述前一衬底的刻蚀图形；根据所述前一衬底的刻蚀图形检测结果及所述后一衬底的刻蚀掩膜图形的检测结果确定所述后一衬底的刻蚀条件；按照所述后一衬底的刻蚀条件对所述后一衬底进行刻蚀。2、 如权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于所述刻蚀掩膜图 形的检测结果包括刻蚀掩膜图形的特征尺寸。3、 如权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于所述刻蚀图形的 检测结果包括刻蚀图形的特征尺寸和/或刻蚀深度。4、 如权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于所述检测利用光 学特征尺寸测量设备实现。5、 如权利要求4所述的刻蚀方法，其特征在于所述光学特征尺 寸测量设备与所述刻蚀设备间利用机械手依次传送各衬底。6、 如权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，根据所述前一衬 底的刻蚀图形检测结果及所述后 一衬底的刻蚀掩膜图形的检测结果确 定所述后一衬底的刻蚀条件，包括步骤根据所述后一衬底的刻蚀掩膜图形的检测结果确定所述后 一衬底 的刻蚀条件；根据所述前 一衬底的刻蚀图形检测结果对所述后 一衬底的刻蚀条 件进行调整。7、 如权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于检测所述前一衬 底的刻蚀图形后，对所述前一衬底进行清洗。8、 一种刻蚀方法，其特征在于，包括步骤 将各衬底放置于片盒内；将前一衬底传送至刻蚀设备，对前一衬底进行刻蚀；将后一衬底传送至检测设备，检测后一衬底的刻蚀掩...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄怡，杜珊珊，朱峰，张海洋，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]