一种沟槽工艺洗边宽度的优化方法、装置、介质及器件制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种沟槽工艺洗边宽度的优化方法，通过获取沟槽工件的第一工艺数据，得到优化处理的初始条件或初始值，实现对相关系统或装置的初始化；相关实施例通过调整DTI显影洗边宽度来降低钨CMP过程中晶圆边缘剥落的概率，从而有效减少钨剥落缺陷；本发明专利技术实施例在不涉及设备更换和生产线更新的前提下，仅在原有设备和工艺基础上优化了工艺，大幅降低了BSI工艺缺陷数量，使得芯片良率得到显著改善。使得芯片良率得到显著改善。使得芯片良率得到显著改善。

【技术实现步骤摘要】
一种沟槽工艺洗边宽度的优化方法、装置、介质及器件


[0001]本专利技术属于微电子
，尤其涉及一种沟槽工艺洗边宽度的优化方法、装置、介质及器件。

技术介绍

[0002]微电子电路特征图形密度的增加和工艺薄膜层数的增加使得平坦化的工艺越发重要，特别是CMP，因其具有全局平坦化GP（Global Planarization）能力，且适用于较广泛材料的处理，在不同电路的制程中得到了广泛的应用。
[0003]然而，CMP是为数不多的几个会带入微粒杂质的工艺过程，其清洗过程成为必要的步骤；在对带有深沟槽DTI（Deep Trench Isolation）的工件进行CMP处理时，常因为杂质颗粒的代入，导致器件良率的降低。
[0004]专利技术人发现，某些器件良率的降低与CMP杂质的代入具有很强的相关性，如图10所示，进而考虑采用相应的技术方法，通过改进洗边过程的工艺参数、增进CMP的效果来实现特定领域器件良率的提升。

技术实现思路

[0005]本专利技术公开了一种沟槽工艺洗边宽度的优化方法，通过获取沟槽工件的第一工艺数据，得到优化处理的初始条件或初始值，实现对相关系统或装置的初始化。
[0006]其中，第一工艺数据包括第一沟槽的最大洗边宽度；该沟槽工件为待优化工艺拟用来加工的构造有至少一道沟槽结构的工件；第一沟槽为沟槽工件的沟槽结构部件；最大洗边宽度由沟槽工件的加工设备结构限制决定，最大洗边宽度通过测量获得或者由机台限位机构给出；该测量可包括在线测量和离线测量，而离线测量可以包括同类设备的测量。
[0007]进一步地，通过调整沟槽工件的洗边宽度为第一洗边宽度，对待优化设备进行初次测量或检测。
[0008]其中，第一洗边宽度小于最大洗边宽度；通过刻蚀获得沟槽工件，并填充第一介质到第一沟槽，再采用第一平坦化过程去除沟槽工件表面待去除的第一介质。
[0009]进一步地，通过获取沟槽工件缺陷相关的第一失效图像或第一介质脱离粒子的图像；从而实现对当前洗边状态的信息反馈。
[0010]其中，第一失效图像或第一介质脱离粒子的图像记录有沟槽工件在第一平坦化过程中在沟槽工件的晶圆边缘发生碎裂剥落产生瑕疵或微粒的图像。
[0011]通过获取沟槽工件加工设备洗边宽度变化的最小步长，并获取第一优化次数；可进一步的得到优化过程中需要的中间数据。
[0012]其中，第一优化次数由最大洗边宽度与最小步长的商取整得到。
[0013]进一步地，以最小步长为间隔，依次由最大洗边宽度减小最小步长获得第N洗边宽度，并依次获得第N失效图像。
[0014]其中，N最小为2，且N不大于第一优化次数。
[0015]进一步地，通过获取第二洗边宽度，得到优化后的洗边参数。
[0016]其中，第二洗边宽度为第一失效图像或第一介质脱离粒子的图像到第N失效图像或第一介质脱落颗粒的第N图像中瑕疵或微粒最少的第N失效图像或第一介质脱落颗粒的第N图像对应的洗边宽度。
[0017]进一步地，第一沟槽的深宽比应大于预设值；且在沟槽工件的构造过程中可包括伪栅极的构造；第N失效图像包括沟槽工件的失效图像和沟槽工件第一介质脱离粒子的图像。
[0018]其中，第N洗边宽度的变化可以是反向进行的；该反向进行是指，从最小的洗边宽度开始，逐渐改变第N洗边宽度，每次变化预设的步长，该步长可以是最小步长的指定倍数。
[0019]需要说明的是，该第二洗边宽度即为沟槽工件优化后的洗边宽度或预设批次工件优化后的洗边宽度。
[0020]进一步地，沟槽工件可采用DTI深沟槽隔离结构；通过刻蚀获取DTI深沟槽隔离结构的图形，并打开晶圆边缘显影洗边区域。
[0021]其中，第一介质为不透光、不亲水的材料；将第一介质填充于第一沟槽的槽底、槽内并通过填充高出第一沟槽预设的高度或覆盖沟槽工件指定的表面或其它沟槽位置。
[0022]这里的第一介质可以是金属钨或铜；其DTI深沟槽隔离结构的图形通过离子刻蚀或者湿法刻蚀获得；其中，DTI深沟槽隔离结构的深度为2000至6000
Å
。
[0023]进一步地，沟槽工件边缘显影洗边WWE区域被刻蚀制程打开；通过PVD物理气相沉积方法进行第一介质填充，填充的厚度为1500至5000
ꢀÅ
；其中，沟槽工件边缘刻蚀区域也被填充。
[0024]进一步地，通过CMP工艺去除DTI深沟槽隔离结构表面多余的第一介质；例如对钨金属、铜金属或其它不透光、不亲水材料的去除；其中，实施例的一组优化的洗边宽度介于2.3
‑
3.8mm之间。
[0025]进一步地，获取相同机台相同工艺下沟槽工件第N失效图像；其中，第N失效图像与同一批次晶圆或基材对应。
[0026]进一步地，对第N失效图像做图像比对或分析，获取失效部分相对于晶圆或基材的比例，选取其中失效部分比例最低的第N失效图像对应的洗边宽度为第N洗边宽度；将第N洗边宽度作为新批次沟槽工件（100）加工的工艺参数，并更新第一工艺数据对应的参数。
[0027]进一步地，第N失效图像中缺陷的分布规律与于沟槽工件正相关，即第N失效图像中缺陷的分布与沟槽工件缺陷的分布符合相同或类似的概率分布。
[0028]其中，第一沟槽构造于外延层上，其外延层构造于硅基底层。
[0029]与本专利技术的方法相对应，本专利技术还公开了一种洗边宽度调节装置、一种计算机存储介质、一种成像器件及一种清洗装置。
[0030]其中，洗边宽度调节装置包括洗边宽度优化单元和洗边宽度调节机构，其余产品均是在核心专利技术构思基础上进行的开发。
[0031]具体地，宽度优化单元依据上述任一方法对洗边宽度进行优化并获取相应的第二洗边宽度。
[0032]进一步地，洗边宽度调节机构采用包括一步单元的机构来调节洗边宽度；该调节机构根据宽度优化单元获取的第二洗边宽度来调节机台的实际洗边宽度。
[0033]通过获取沟槽工件预设批次产品的良率，若良率低于预设数值或波动范围大于预设值，则重新按照本专利技术的方法获取相应的第二洗边宽度。
[0034]本专利技术通过调整DTI显影洗边宽度来降低金属钨在CMP过程中晶圆边缘的剥落，进而有效减少相关缺陷。本专利技术实施例不涉及设备的更换和生产线更新，而是仅在原有设备和工艺基础上优化工艺，大幅降低BSI工艺缺陷数量，使芯片良率得到显著改善。
[0035]需要说明的是，在本文中采用的“第一”、“第二”等类似的语汇，仅仅是为了描述技术方案中的各组成要素，并不构成对技术方案的限定，也不能理解为对相应要素重要性的指示或暗示；带有“第一”、“第二”等类似语汇的要素，表示在对应技术方案中，该要素至少包含一个。
附图说明
[0036]为了更加清晰地说明本专利技术的技术方案，利于对本专利技术的技术效果、技术特征和目的进一步理解，下面结合附图对本专利技术进行详细的描述，附图构成说明书的必要组成部分，与本专利技术的实施例一并用于说明本专利技术的技术方案，但并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沟槽工艺洗边宽度的优化方法，其特征在于，包括：获取沟槽工件（100）的第一工艺数据；所述第一工艺数据包括第一沟槽（101）的最大洗边宽度（111）；所述沟槽工件（100）为待优化工艺拟用来加工的构造有至少一道沟槽结构的工件；所述第一沟槽（101）为所述沟槽工件（100）的沟槽结构部件；所述最大洗边宽度（111）由所述沟槽工件（100）的加工设备结构限制决定，所述最大洗边宽度（111）通过测量获得或者由机台限位机构给出；所述测量包括在线测量和离线测量，所述离线测量包括同类设备的测量；调整所述沟槽工件（100）的洗边宽度为第一洗边宽度（10N）；其中，所述第一洗边宽度（10N）小于所述最大洗边宽度（111）；通过刻蚀获得所述沟槽工件（100），并填充第一介质（501）到所述第一沟槽（101），采用第一平坦化过程去除所述沟槽工件（100）表面待去除的所述第一介质（501）；获取所述沟槽工件（100）缺陷相关的第一失效图像（200）或第一介质脱离粒子的图像（300）；所述第一失效图像（200）或所述第一介质脱离粒子的图像（300）记录有所述沟槽工件（100）在所述第一平坦化过程中在所述沟槽工件（100）的晶圆边缘发生碎裂剥落产生瑕疵或微粒的图像；获取所述沟槽工件（100）加工设备洗边宽度变化的最小步长，并获取第一优化次数；其中，所述第一优化次数由所述最大洗边宽度（111）与所述最小步长的商取整得到；以所述最小步长为间隔，依次由所述最大洗边宽度（111）减小所述最小步长获得第N洗边宽度，并依次获得第N失效图像（201、202、203、204）；其中，N最小为2，且N不大于所述第一优化次数；获取第二洗边宽度（222），所述第二洗边宽度（222）为所述第一失效图像（200）或所述第一介质脱离粒子的图像（300）到所述第N失效图像或所述第一介质脱落颗粒的第N图像中所述瑕疵或微粒最少的所述第N失效图像或所述第一介质脱落颗粒的第N图像对应的所述洗边宽度。2.如权利要求1所述的方法，其中：其中，所述第一沟槽（101）的深宽比大于预设值；所述沟槽工件（100）的构造过程包括伪栅极的构造过程；所述第N失效图像（201、202、203、204）包括所述沟槽工件（100）的失效图像和所述沟槽工件（100）第一介质脱离粒子的图像；所述第N洗边宽度的变化为反向进行的；所述反向进行是指，从最小的洗边宽度开始，逐渐改变所述第N洗边宽度；所述第二洗边宽度（222）为所述沟槽工件（100）优化后的洗边宽度或预设批次工件优化后的洗边宽度。3.如权利要求2所述的方法，其中：所述沟槽工件（100）采用DTI深沟槽隔离结构；通过刻蚀获取所述DTI深沟槽隔离结构的图形，并打开晶圆边缘显影洗边区域。4.如权利要求3所述的方法，其中：所述第一介质（501）为不透光、不亲水的材料；所述第一介质（501）填充于所述第一沟槽（101）的槽底、槽内并通过填充高出所述第一沟槽（101）预设的高度或覆盖所述沟槽工件（100）指定的表面或其它沟槽位置。
5.如权利要求3所述的方法，其中：所述第一介...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵春山，康柏，张武志，曹亚民，周维，
申请(专利权)人：上海华力集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：