[发明专利]湿法蚀刻工艺的先进工艺控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种湿法蚀刻工艺的先进工艺控制方法。

背景技术

在近些年的装置加工中，由以芯片的机械强度提升或电气热特性的提升为目的的旋转蚀刻装置所进行的晶圆的湿法蚀刻工艺被广为运用。

随着CMOS收缩到32nm或更小，如何控制晶圆变化变得越来越重要。但是传统的膜沉积步骤，例如加热炉和CVD，在晶圆边缘的膜厚度比晶圆中心的厚，这个变化不能通过后续的湿法蚀刻工艺减少，因为一般的湿法蚀刻工作台不能控制晶圆蚀刻量。

单片湿法蚀刻工具使用旋转的湿法清洗方法，能够控制从晶圆的中心算起不同半径的湿法蚀刻量。

但是，由于湿法蚀刻工艺流程是固定的，因此无法减少在湿法蚀刻工艺之后膜厚度变化。如果湿法蚀刻工艺前膜厚度不均匀，由于湿法蚀刻流程固定，在湿法蚀刻工艺后膜厚度也是不均匀的。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种湿法蚀刻工艺的先进工艺控制方法，使用该方法，可以根据现实情况调整蚀刻流程，从而得到需要的膜厚度，将膜厚度的差异减少到晶圆厚度差异范围内。

在本发明的一个方面中，提供了一种湿法蚀刻工艺的先进工艺控制方法，该方法包括以下步骤：通过测量装置测量，得到湿法蚀刻前的膜的全图(full map)或线性膜厚度(在晶圆直径上的膜厚度)；用所得湿法蚀刻前膜的全图或线性膜厚度减去湿法蚀刻后的目标膜厚度，确定实际的目标湿法蚀刻曲线；根据所得实际的目标湿法蚀刻曲线确定蚀刻流程进行蚀刻。

在本发明的方法中，所述蚀刻流程包括以下参数中至少一个：蚀刻时间、喷嘴摆动位置、蚀刻温度和蚀刻速率。

喷嘴摆动位置可以是固定的点(即摆动速率为0)，也可以是线段，比如从25％到50％半径。

在本发明的方法中，所述蚀刻流程中的喷嘴摆动位置包括大于2个点和/或线段。

在本发明的方法中，所述蚀刻流程中的喷嘴摆动位置包括1～10个点和/或线段。

在本发明的方法中，所述喷嘴摆动位置为距晶圆中心0、25％半径、50％半径、75％半径、和90％半径的点。

在本发明的方法中，所述蚀刻流程还包括蚀刻剂浓度、晶圆旋转速率和喷嘴摆动速率。

在本发明的方法中，所述蚀刻流程的参数中至少一个可调。

在本发明的方法中，当湿法蚀刻前膜的全图或线性膜厚度减去湿法蚀刻后的目标膜厚度所得的值小于0时，所得实际的目标湿法蚀刻曲线中该位置的值设定为0。

在本发明的方法中，在确定蚀刻流程时，自动调整参数以满足实际的目标湿法蚀刻曲线。

在本发明的方法中，所述蚀刻流程包括1组或多组预设控制模式，所述预设控制模式包括以下参数中至少一个：蚀刻时间、喷嘴摆动位置、蚀刻温度、蚀刻速率、蚀刻剂浓度、晶圆旋转速率、和喷嘴摆动速率。

在本发明的方法中，在确定蚀刻流程时，自动选取1组或多组预设控制模式以满足实际的目标湿法蚀刻曲线。

在本发明的方法中，所述湿法蚀刻前膜的全图或线性膜厚度包括至少3个点的膜厚度值。

通过这样的方法，可以根据现实情况调整蚀刻流程，从而控制膜厚度的变化在晶圆厚度差异范围内，并使平均膜厚度达到目标厚度。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1示出了根据本发明的一个实施方式的流程图。

图2示出了根据本发明的一个实施方式所得的湿法蚀刻前的膜的线性膜厚度的示意图。

图3示出了根据本发明的一个实施方式所得的膜厚度与没有实施本发明的先进工艺控制方法所得的膜厚度的比较图。

图4示出了根据本发明的一个实施方式。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤和结构，以便说明本发明是根据现实情况调整蚀刻流程，控制膜厚度的。显然，本发明的施行并不限定于半导体领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

图1示出了根据本发明的一个实施方式的流程图。