[发明专利]控制蚀刻偏差的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体工艺，尤其涉及一种控制蚀刻偏差的方法。

背景技术

光刻后特定图形尺寸的大小通过ADI(After Develop inspection)CD(CriticalDimension)表征，AEI(After ETCH inspection)CD是蚀刻后介质层尺寸的大小。ADI CD与AEI CD的差值得到是蚀刻偏差(Etch bias)。

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ADI CD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ADI CD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AEICD要求的范围内。根据蚀刻前光刻胶ADI CD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ADI CD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。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控制蚀刻偏差的方法，其可以实时控制蚀刻偏差在理想范围。

为实现上述目的，本发明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；所述最匹配的曝光焦距是指取数据库中与所述获得的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；

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：

b1.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AEI CD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b1，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AEI 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，本发明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。本发明可以实时监控蚀刻偏 差，根据蚀刻偏差实时调整曝光焦距。该控制蚀刻偏差的方法简单且容易实现，有效提供了生产效率，并降低了生产成本。

附图说明

通过以下对本发明的一实施例结合其附图的描述，可以进一步理解其发明的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：

图1为改变曝光焦距光刻后图形的变化示意图。

图2为本发明控制蚀刻偏差的方法的示意图。

图3为曝光焦距和蚀刻偏差之间对应关系的示意图。

具体实施方式