[发明专利]两次刻蚀成型图形的关键尺寸的控制方法

权利要求书

1.一种两次刻蚀成型图形的关键尺寸的控制方法，其特征在于，包括步骤如下：

(1)在硅片上生长薄膜层；

(2)第一图形层的光刻，关键尺寸和套刻精度的测量；

(3)第一图形层的刻蚀，光刻胶去除；

(4)第二图形层的光刻，关键尺寸和套刻精度的测量；

(5)第二图形层的刻蚀，形成对称结构的图形；

(6)对称结构图形的关键尺寸的测量；

(7)将上述对称图形的关键尺寸差异折算成第二图形层的套刻精度；

(8)将上述折算后的第二图形层的套刻精度反馈到第二图形层的光刻机，通过光刻机的套刻精度补正系统修正下一批次硅片的第二图形层的套刻精度，从而实现对上述对称图形的关键尺寸的控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述的硅片是光片，或者是已完成一些半导体常见工艺的硅片。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述的硅片是已经完成了导通沟槽制造工艺的硅片。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述的薄膜层是二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、多晶硅、金属硅化物、金属铝中的一种或多种组合而成的一层或多层薄膜层。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述的薄膜层由二氧化硅薄膜层和多晶硅薄膜层组成。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)和(5)中，所述的刻蚀能够刻蚀步骤(1)所形成的一层或多层薄膜层。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，在第一图形层的刻蚀之后，根据工艺需求，增加一步注入工艺。

8.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，在步骤(3)和(5)中，所述的刻蚀是业界常用的多晶硅干法刻蚀，即含氯气、溴化氢和氧气混合气体的等离子体干法刻蚀。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述的薄膜层由二氧化硅薄膜层和多晶硅薄膜层组成，即先在硅片上依次生长二氧化硅薄膜层、多晶硅薄膜层；在步骤(3)和(5)中，所述的刻蚀能够刻蚀步骤(1)所形成多晶硅薄膜层，但不能刻蚀步骤(1)所形成二氧化硅薄膜层；所述的注入工艺以第一图形层刻蚀后的多晶硅薄膜层作为注入阻挡层，经退火后形成第一注入层。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述的第二图形层的光刻，是以步骤(3)所形成的第一图形层为对准层，光刻后形成的光刻胶的图形用于后续步骤（5）第二次刻蚀的阻挡层。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(6)中，所述的对称结构图形的关键尺寸的测量，是指分别测量X方向和Y方向两组对称图形的关键尺寸。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在步骤(6)中，所述的测量，必须选择硅片中的至少5个曝光单元进行测量，其中必须有4个以上曝光单元位于硅片的周边位置，且在每个曝光单元内，必须测量分别位于曝光单元4个角的所述的X方向和Y方向两组对称图形的关键尺寸。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(7)中，所述的第二图形层的套刻精度，包括以下参数：X方向偏移量、Y方向偏移量、X方向硅片缩放比例、Y方向硅片缩放比例、硅片旋转角度、硅片正交性、X方向曝光单元缩放比例、Y方向曝光单元缩放比例、曝光单元旋转角度、曝光单元正交性，其中X方向偏移量和Y方向偏移量使用如下公式计算：

X方向偏移量=X方向对称结构图形关键尺寸的差异/2

Y方向偏移量=Y方向对称结构图形关键尺寸的差异/2

获得上述X方向偏移量和Y方向偏移量后，再使用业界通用的公式计算出其他套刻精度参数。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(8)之后增加如下步骤：第三图形层光刻，然后再同时以光刻胶图形以及第二图形层刻蚀后的多晶硅薄膜层作为注入阻挡层进行注入工艺，经退火后形成第二注入层。