金属线形成方法技术

本发明专利技术公开了一种金属线形成方法，预先建立蚀刻偏差与掩膜版图案密度之间的幂指数关系，该方法包括：Ａ、检测当前的掩膜版图案密度，并根据所建立的蚀刻偏差与掩膜版图案密度之间的幂指数关系计算当前的蚀刻偏差；Ｂ、如果当前的蚀刻偏差小于预先设置的阈值范围的下限值，则在掩膜版图案上增加辅助图案；如果当前的蚀刻偏差大于预先设置的阈值范围的上限值，则缩小掩膜版图案的线宽；Ｃ、在介质层表面旋涂光刻胶，并将掩膜版覆盖在光刻胶之上，经曝光、显影之后，在介质层表面形成光刻胶图案；按照所形成的光刻胶图案，采用蚀刻工艺形成沟槽；在所形成的沟槽中填充金属，形成金属线。采用该方法能够提高所形成的金属线的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，特别涉及一种。
技术介绍
随着电子设备的广泛应用，半导体的制造工艺得到了飞速的发展，在半导体的制 造流程中，涉及，现有技术中的具体为步骤一，在晶圆的 介质层上形成用于填充金属的沟槽；步骤二，在所形成的沟槽中填充金属，例如铜或铝，从 而形成金属线。其中，在步骤一中，沟槽的形成又分为如下几个步骤第一，按照预先设计的 沟槽图案制作掩膜版；第二，在介质层表面旋涂光刻胶，并将掩膜版覆盖在光刻胶之上，经 曝光、显影之后，在介质层表面形成光刻胶图案；第三，按照所形成的光刻胶图案，采用蚀刻 工艺形成沟槽。在蚀刻的过程中，如果光刻胶图案的边缘与介质层表面不垂直，则所形成的沟槽 的宽度与光刻胶图案中用于形成沟槽的线宽不相等，这就会导致经蚀刻形成的沟槽图案 与预先设计的沟槽图案存在差异，我们将蚀刻后检查(AEI)关键尺寸(CD)与显影后检查 (ADI)CD的差值称为蚀刻偏差，图1为蚀刻偏差的产生示意图。在实际应用中，蚀刻偏差应 在预先设置的阈值范围内，如果蚀刻偏差难以被控制在预先设置的阈值范围内，则会降低 最终形成的金属线的精度。然而，在现有技术中，还没有相应的解决方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种，能够提高所形成的金属 线的精度。为达到上述目的，本专利技术的技术方案具体是这样实现的—种，预先建立蚀刻偏差与掩膜版图案密度之间的幂指数关系， 该方法包括A、检测当前的掩膜版图案密度，并根据所建立的蚀刻偏差与掩膜版图案密度之间 的幂指数关系计算当前的蚀刻偏差；B、如果当前的蚀刻偏差小于预先设置的阈值范围的下限值，则在掩膜版图案上增 加辅助图案，然后执行步骤A ；如果当前的蚀刻偏差大于预先设置的阈值范围的上限值，则 缩小掩膜版图案的线宽，然后执行步骤A ；如果当前的蚀刻偏差在预先设置的阈值范围内， 则执行步骤C ；C、在介质层表面旋涂光刻胶，并将掩膜版覆盖在光刻胶之上，经曝光、显影之后， 在介质层表面形成光刻胶图案；按照所形成的光刻胶图案，采用蚀刻工艺形成沟槽；在所形成的沟槽中填充金属，形成金属线。所述预先建立蚀刻偏差与掩膜版图案密度之间的幂指数关系的方法为检测多个掩膜版图案密度，并分别计算与每个掩膜版图案密度对应的蚀刻偏差， 其中，蚀刻偏差的值等于蚀刻后检查AEI关键尺寸CD与显影后检查ADI CD的差值；根据所获取的多个掩膜版图案密度和每个掩膜版图案密度对应的蚀刻偏差进行 曲线拟合；根据所拟合的曲线建立蚀刻偏差与掩膜版图案密度之间的幂指数关系Y = 3Χ 1(ΤΧ29329，其中，X坐标为掩膜版图案密度，Y坐标为蚀刻偏差。所述阈值范围为0. 025微米至0. 035微米。可见，在本专利技术所提供的中，预先建立蚀刻偏差与掩膜版图案密 度之间的幂指数关系，然后检测当前的掩膜版图案密度，并根据预先建立的蚀刻偏差与掩 膜版图案密度之间的幂指数关系计算当前的蚀刻偏差，如果当前的蚀刻偏差在预先设置的 阈值范围内，则进入后续的流程；如果当前的蚀刻偏差小于预先设置的阈值范围的下限值， 则在掩膜版图案上增加辅助图案，以增大掩膜版图案密度；如果当前的蚀刻偏差大于预先 设置的阈值范围的上限值，则缩小掩膜版图案的线宽，以减小掩膜版图案密度，采用该方法 可对掩膜版图案进行修正，从而将蚀刻偏差控制在阈值范围内，提高了所形成的金属线的 精度。附图说明图1为蚀刻偏差的产生示意图。图2为本专利技术所提供的的流程图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对 本专利技术进一步详细说明。本专利技术的核心思想为预先建立蚀刻偏差与掩膜版图案密度之间的幂指数关系， 然后检测当前的掩膜版图案密度，并根据预先建立的蚀刻偏差与掩膜版图案密度之间的幂 指数关系计算当前的蚀刻偏差，如果当前的蚀刻偏差在预先设置的阈值范围内，则进入后 续的流程；如果当前的蚀刻偏差小于预先设置的阈值范围的下限值，则在掩膜版图案上增 加辅助图案，以增大掩膜版图案密度；如果当前的蚀刻偏差大于预先设置的阈值范围的上 限值，则缩小掩膜版图案的线宽，以减小掩膜版图案密度，采用该方法可对掩膜版图案进行 修正，以将蚀刻偏差控制在阈值范围内，从而提高了所形成的金属线的精度。图2为本专利技术所提供的的流程图，该方法包括以下步骤步骤201，预先建立蚀刻偏差与掩膜版图案密度之间的幂指数关系。经实验可知，蚀刻偏差与掩膜版图案密度之间存在幂指数关系，幂指数关系的建 立方法为分别检测多个掩膜版图案密度，并分别计算与每个掩膜版图案密度对应的蚀刻 偏差，其中，掩膜版图案密度的检测为现有技术的内容，蚀刻偏差的值等于AEI CD与ADI CD 的差值，其中，AEI CD与ADI CD的测量也为现有技术，然后根据所获取的多组(掩膜版图案 密度，蚀刻偏差)进行曲线拟合，从而建立蚀刻偏差与掩膜版图案密度之间的幂指数关系 Y = 3Χ10_7Χ2 9329，其中，X坐标为掩膜版图案密度，X坐标的单位为％，Y坐标为蚀刻偏差， Y坐标的单位为微米。需要说明的是，如果蚀刻偏差与掩膜版图案密度之间的幂指数关系预先已被建 立，则在每次形成金属线时，无需再次建立蚀刻偏差与掩膜版图案密度之间的幂指数关系， 而可直接执行步骤202。步骤202，检测当前的掩膜版图案密度，并根据所建立的蚀刻偏差与掩膜版图案密 度之间的幂指数关系计算当前的蚀刻偏差。步骤203，如果当前的蚀刻偏差小于预先设置的阈值范围的下限值，则在掩膜版图 案上增加辅助图案，然后执行步骤202;如果当前的蚀刻偏差大于预先设置的阈值范围的 上限值，则缩小掩膜版图案的线宽，然后执行步骤202 ；如果当前的蚀刻偏差在预先设置的 阈值范围内，则执行步骤204。在实际应用中，蚀刻偏差并不可能被完全克服，因此，如果当前的蚀刻偏差在预先 设置的阈值范围内，可按照当前的掩膜版图案进行后续的光刻、蚀刻工艺，一般将阈值范围 设置为0. 025微米至0. 035微米。在实际应用中，蚀刻偏差是一定会存在的，如果当前的蚀刻偏差小于预先设置的 阈值范围的下限值，这也是一种非正常的情况，在这种情况下，则需要在掩膜版图案上增加 辅助图案，以增大掩膜版图案的密度，从而达到增大蚀刻偏差的目的，一般在掩膜版的局部 图案密度比较小的区域增加辅助图案，在现有技术中，可检测出掩膜版图案中每一区域的 图案密度，一般在图案密度小于40%的区域增加辅助图案，在实际应用中，辅助图案一般由 若干个方块或十字形图案组成，辅助图案中每个方块或十字图案的大小和相邻方块或十字 图形的间距都有具体的规则，所述规则为现有技术的内容，在掩膜版形成之前，当进行掩膜 版上的图案设计时，在所设计的掩膜版图案上增加辅助图案，这样就可在最终形成的掩膜 版上形成预先设计的辅助图案，其中，在掩膜版上形成预先设计的辅助图案的方法与在掩 膜版上形成沟槽图案的方法相同。另外，还需要说明的是，辅助图案的增加不影响后续的工艺流程，当在辅助图案对 应的沟槽中填充金属并形成金属图案后，形成的金属图案并不与上下层金属相连，也就是 说，在辅助图案所对应的区域不做金属互连。如果当前的蚀刻偏差大于预先设置的阈值范围的上限值，则需要降低掩膜版图案 的密度，从而达到减小蚀刻偏差的目的，一般通过缩小掩膜版图案的线宽的方法来降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属线形成方法，预先建立蚀刻偏差与掩膜版图案密度之间的幂指数关系，该方法包括：Ａ、检测当前的掩膜版图案密度，并根据所建立的蚀刻偏差与掩膜版图案密度之间的幂指数关系计算当前的蚀刻偏差；Ｂ、如果当前的蚀刻偏差小于预先设置的阈值范围的下限值，则在掩膜版图案上增加辅助图案，然后执行步骤Ａ；如果当前的蚀刻偏差大于预先设置的阈值范围的上限值，则缩小掩膜版图案的线宽，然后执行步骤Ａ；如果当前的蚀刻偏差在预先设置的阈值范围内，则执行步骤Ｃ；Ｃ、在介质层表面旋涂光刻胶，并将掩膜版覆盖在光刻胶之上，经曝光、显影之后，在介质层表面形成光刻胶图案；按照所形成的光刻胶图案，采用蚀刻工艺形成沟槽；在所形成的沟槽中填充金属，形成金属线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁钟，
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]