控制蚀刻偏差的方法技术

本发明专利技术提供一种控制蚀刻偏差的方法，蚀刻偏差是光刻后特定图形尺寸的大小ＡＤＩ　ＣＤ与蚀刻后介质层尺寸的大小ＡＥＩ　ＣＤ的差值；其中，该方法包括建立数据库步骤和自动控制步骤，首先建立不同曝光焦距对应的不同蚀刻偏差的数据库，然后在实际工艺中可以执行自动控制的步骤，该自动控制步骤包括如下子步骤：ａ１．先获取ＡＤＩ　ＣＤ的测量值和ＡＥＩ　ＣＤ的测量值，然后获取对应的蚀刻偏差；ａ２．搜索数据库找到与该蚀刻偏差最匹配的曝光焦距；ａ３．将现有的曝光焦距设定为搜索到的最匹配的曝光焦距。本发明专利技术有效克服曝光焦距在使用过程中由于漂移导致这一缺陷；还可以实时监控蚀刻偏差，根据蚀刻偏差实时调整曝光焦距。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体工艺，尤其涉及一种。
技术介绍
光刻后特定图形尺寸的大小通过ADI( After Develop inspection) CD( Critical Dimension)表征，AEI (After ETCH inspection) CD是蚀刻后介质层尺寸的大 小。ADICD与AEICD的差值得到是蚀刻偏差(Etchbias)。曝光最重要的两个参数是曝光能量(Energy)和焦距(Focus)。如果能量和 焦距调整的不好，就不能得到要求的分辨率和要求大小的图形，主要表现在图 形的ADICD超出要求的范围，从而导致蚀刻偏差超出标准范围。曝光能量主要 调节图形的宽度，但是不会改变侧壁的角度，即不会改变光刻后图形的形状， 只是改变图形的尺寸。在现有工艺中，通常设定好曝光能量和焦距，然后开始进行光刻工艺和蚀 刻工艺，然后测量蚀刻偏差。然而，由于光刻工艺中曝光机台的焦距会在实际 操作中发生漂移，从而导致蚀刻偏差超出理想范围。通常，光刻后的图形的尺 寸ADI CD的变化会直接导致蚀刻后AEI CD发生变化。AEI CD的大小是产品 是否合格的基准，因为其大小决定了器件的运行速度。产品开始批量生产后， ADI/AEI CD都是固定的。其中一个常用办法是调整AEI CD。蚀刻工艺对光刻 胶的性质特别敏感，在蚀刻过程中先对光刻胶ADICD进行测量，然后通过等离 子体蚀刻对光刻胶进行修整(trimming),将其大小调整到可以满足蚀刻后AEI CD要求的范围内。根据蚀刻前光刻胶ADICD的测量结果，实时测量可以对蚀 刻时间进行及时的调整，从而对光刻工艺产生的ADICD进行补偿。这种通过调 整蚀刻的参数来调整刻蚀后图形形状的过程比较复杂，需要精确配比和调节， 例如需要调节蚀刻气体浓度与配比，蚀刻时间等，而且很容易影响产品的电性 参数，改变蚀刻参数，不仅会影响到CD,也会影响到蚀刻图形的形状(profile),有可能会影响到器件的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，其可以实时控制蚀刻偏 差在理想范围。为实现上述目的，本专利技术提供一种，蚀刻偏差是光刻后特定图形尺寸的大小ADI CD与蚀刻后介质层尺寸的大小AEI CD的差值；其 中，该方法包括建立数据库步骤和自动控制步骤，首先建立不同曝光焦距对应 的不同蚀刻偏差的数据库，然后在实际工艺中可以执行自动控制的步骤，该自 动控制步骤包括如下子步骤al.先获取ADI CD的测量值和AEI CD的测量值，然后获取对应的蚀刻偏差；a2.搜索数据库找到与该蚀刻偏差最匹配的曝光焦距；a3.将现有的曝光焦距设定为搜索到的最匹配的曝光焦距。所述建立数据库的步骤包括如下子步骤M.首先固定曝光能量不变，设定曝光焦距为不同的数值，再进行光刻工艺之后获取ADI CD的测量值；b2.然后进行蚀刻工艺，并获取AEICD测量值；b3.根据ADI CD测量值和AEI CD测量值获取对应的蚀刻偏差；b4.重复上述步骤bl, b2及b3,建立不同曝光焦距对应的不同蚀刻偏差的数据库。采用先进工艺服务器获取ADI CD的测量值和ADI CD测量值，并计算出蚀 刻偏差，并根据蚀刻偏差搜索数据库找到最匹配的曝光焦距。曝光机台与先进工艺服务器连接，先进工艺服务搜索到最匹配的曝光焦距 反馈给曝光机台，曝光机台会设定其曝光焦距为搜索到的最匹配的曝光焦距。与现有技术相比，本专利技术有效克服由于曝光机台运行一段时间后，曝光焦 距漂移导致最终蚀刻偏差超出理想范围这一缺陷。本专利技术可以实时监控蚀刻偏 差，根据蚀刻偏差实时调整曝光焦距。该筒单且容易实现， 有效提供了生产效率，并降低了生产成本。通过以下对本专利技术的一实施例结合其附图的描述，可以进一步理解其专利技术的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为附图说明图1为改变曝光焦距光刻后图形的变化示意图。图2为本专利技术的示意图。图3为曝光焦距和蚀刻偏差之间对应关系的示意图。具体实施例方式图1为改变曝光焦距光刻后图形的变化示意图。改变曝光焦距可以改变光 刻后图形的倾角。基于该原理，本专利技术提供一种，该方法 包括建立数据库步骤和自动控制步骤关于建立数据库步骤如下述a. 首先固定曝光能量不变，设定曝光机台中焦距为不同的数值，进行光刻 工艺，对光刻后的图形进行截面分析，测量出ADICD。b. 然后进行蚀刻工艺，对蚀刻后的图形进行截面分析，测量出AEICD。c. 先进工艺控制服务器根据ADI CD的测量值和AEI CD的测量值计算出蚀刻偏差。d. 重复上述步骤，得到不同曝光焦距对应的不同蚀刻偏差，即得到如下这 个曝光焦距和蚀刻偏差的线性关系，并建立了凄t据库。根据已建立的数据库，在以后的工艺中，即可通过先进工艺控制服务器实 现自动控制，具体请参阅图2， ADI CD的测量值和AEI CD的测量值可以发送 至先进工艺控制服务器，先进工艺控制服务器自动计算以获取对应的蚀刻偏差， 然后自动搜索数据库查询到与该蚀刻偏差匹配的曝光焦距，并将该焦距反馈给 曝光机台，从而将曝光机台的曝光焦距将蚀刻偏差控制在理想范围。本专利技术提供一种较佳实施例，首先建立不同曝光焦距和蚀刻偏差之间线性 关系的数据库。保持曝光能量不变，选取不同的曝光焦距，该曝光焦距从-0.15 到0.4之间，然后进行光刻工艺，根据光刻后的图形进行截面分析，测量出ADI CD。然后进行蚀刻工艺，对蚀刻后的图形进行截面分析，获取了AEICD的测量值，然后先进工艺服务器会根据ADI CD测量值和AEI CD的测量值自动计算 出蚀刻偏差，所得数据可以从表l，表2和表3中看出。最后获取在每个曝光焦 距得到多个的蚀刻偏差的平均值，即得到了表4所示的曝光焦距和蚀刻偏差之 间对应关系，这个对应关系就存储在先进工艺服务器中，形成一个数据库。才艮 据表4之间的数据关系可以得到如图3所示的线性关系。表1<table>table see original document page 6</column></row><table>表2<table>table see original document page 6</column></row><table>表3<table>table see original document page 6</column></row><table><table>table see original document page 7</column></row><table>根据已建立的数据库，ADI CD的测量值和AEI CD的测量值可以发送至先 进工艺控制服务，先进工艺控制服务器可以获取实际的蚀刻偏差，然后自动查 询数据库查询到与该实际蚀刻偏差最匹配的曝光焦距，并将该焦距反馈给曝光 机台，从而将曝光机台的曝光焦距将蚀刻偏差控制在理想范围。本专利技术较佳实 施例中提到的最匹配的曝光焦距是指取数据库中与实际的蚀刻偏差最接近的蚀 刻偏差平均值所对应的曝光焦距。在本专利技术其他实施例中，也可以不用建立蚀刻偏差平均值和曝光焦距对应 关系的数据库，而是直接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制蚀刻偏差的方法，蚀刻偏差是光刻后特定图形尺寸的大小ＡＤＩ　ＣＤ与蚀刻后介质层尺寸的大小ＡＥＩ　ＣＤ的差值；其特征在于：该方法包括建立数据库步骤和自动控制步骤，首先建立不同曝光焦距对应的不同蚀刻偏差的数据库，然后在实际工艺中可以执行自动控制的步骤，该自动控制步骤包括如下子步骤：　ａ１．先获取ＡＤＩ　ＣＤ的测量值和ＡＥＩ　ＣＤ的测量值，然后获取对应的蚀刻偏差；　ａ２．搜索数据库找到与该蚀刻偏差最匹配的曝光焦距；　ａ３．将现有的曝光焦距设定为搜索到的最匹配的曝光焦距。

【技术特征摘要】
1、一种控制蚀刻偏差的方法，蚀刻偏差是光刻后特定图形尺寸的大小ADI CD与蚀刻后介质层尺寸的大小AEI CD的差值；其特征在于该方法包括建立数据库步骤和自动控制步骤，首先建立不同曝光焦距对应的不同蚀刻偏差的数据库，然后在实际工艺中可以执行自动控制的步骤，该自动控制步骤包括如下子步骤a1. 先获取ADI CD的测量值和AEI CD的测量值，然后获取对应的蚀刻偏差；a2. 搜索数据库找到与该蚀刻偏差最匹配的曝光焦距；a3. 将现有的曝光焦距设定为搜索到的最匹配的曝光焦距。2、 如权利要求1所述的一种控制蚀刻偏差的方法，其特征在于所述建立数据 库的步骤包括如下子步骤bl.首先固定曝光能量不变，设定曝光焦距为不同的数值，再进...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗大杰，
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]