[发明专利]对晶片浅沟道隔离槽加工过程进行控制的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路设计与制造技术领域，特别涉及一种对晶片浅沟道隔离槽加工过程进行控制的方法。

背景技术

在半导体集成电路制造过程中，常常需要在晶片上通过蚀刻方式生成浅沟道隔离槽(STI)结构。对于同一种晶片来说，STI深度的不同会对晶片的性能造成显著影响。因此为了保证产品质量的稳定性，需要严格控制STI深度的变化范围，使其均方差尽量小。

但实际生产中，同一批次生产的晶片的STI深度往往变化很小，但不同批次生产出来的同一种晶片的STI深度差别却很大，这就会严重影响产品质量的稳定性，降低成品率，使生产成本上升。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于，提出一种对晶片浅沟道隔离槽加工过程进行控制的方法，能够使不同批次生产的同种晶片的STI深度的变化范围在可接受的范围内。该方法包括如下步骤：

预先获取浅沟道隔离槽STI深度与主蚀刻时间之间的线性关系；

对通过主蚀刻过程得到的晶片STI深度进行测量，得到实际STI深度与目标STI深度的偏移量，根据所述偏移量以及预先获取的所述线性关系，得到对主蚀刻时间进行主蚀刻时间的调整值，根据所述调整值对主蚀刻时间进行调整。

从以上技术方案可以看出，根据STI深度与主蚀刻时间之间的线性关系，由测量得到的实际STI深度与目标STI深度的偏移量，得到对主蚀刻时间进行主蚀刻时间的调整值，再根据该调整值对主蚀刻时间进行调整，从而可以控制不同批次生产的STI深度的变化范围在可接受范围内。

附图说明

图1示出了根据公式(1)所示STI深度与主蚀刻过程时间的关系通过反馈机制调整蚀刻时间的流程。

具体实施方式

发明人通过反复研究实验发现，在同等条件下，STI深度与用于生成STI结构的蚀刻过程(称为主蚀刻过程)的时间成正比。因此，发明人提出一种通过反馈机制调整蚀刻时间的方法，从而达到控制STI深度的目的。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细阐述。

本发明实施例研究了同等条件下STI深度与主蚀刻过程时间之间的关系。x轴表示主蚀刻过程时间，单位为秒，y轴表示STI深度，单位为纳米(nm)。通过线性拟合可以得到公式(1)：

y＝42.07x+1844.8，(1)

相关系数R²＝0.9995。以上公式仅用于示例，并不用以限制本发明，在不同条件下得到的线性拟合公式可能不同。

图1示出了根据公式(1)所示STI深度与主蚀刻过程时间的关系通过反馈机制调整蚀刻时间的流程，包括如下步骤：

步骤101：对于第n批次的晶片，按照该批次的主蚀刻时间TI_n对晶片进行主蚀刻过程，构造出STI结构。首次执行时n＝1，主蚀刻时间TI_n按照现有技术的STI加工方法确定。

步骤102：对第n批次得到的晶片STI深度进行测量，得到晶片STI深度的测量值DE_n；

步骤103：根据所述第n批次晶片STI深度测量值DE_n、本批次的主蚀刻时间TI_n、目标STI深度DE₀以及前述线性拟合的公式(1)，得到下一批次的主蚀刻时间TI_n+1，如公式(2)所示：

TI_n+1＝TI_n-SI×(DE_n-DE₀)。    (2)

其中，

TI_n+1：第n+1批次的主蚀刻时间；

TI_n：第n批次的主蚀刻时间；

SI：主蚀刻时间与STI深度线性拟合的斜率的倒数，即公式(1)中x的系数的倒数，在本实施例中，SI＝1/42.07；

DE_n：本批次的STI深度；

DE₀：预先设定的目标STI深度。

公式(2)中，(DE_n-DE₀)为测量得到的实际STI深度相对于目标STI深度的偏移量；而SI×(DE_n-DE₀)得到的就是主蚀刻时间的调整值。