[发明专利]一种改善晶圆内图案临界尺寸均匀度的蚀刻方法和系统有效

申请号：	201210369249.0	申请日：	2012-09-27
公开（公告）号：	CN102867745A	公开（公告）日：	2013-01-09
发明（设计）人：	周耀辉	申请（专利权）人：	无锡华润上华科技有限公司
主分类号：	H01L21/3065	分类号：	H01L21/3065;H01L21/027
代理公司：	北京品源专利代理有限公司 11332	代理人：	马晓亚
地址：	214028 江苏省无***	国省代码：	江苏;32
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摘要：
搜索关键词：	一种改善晶圆内图案临界尺寸均匀蚀刻方法系统
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及半导体制程技术领域，尤其涉及一种改善晶圆内图案临界尺寸均匀度的蚀刻方法和系统。

背景技术

在小于0.18um的小线宽半导体制程中，为了避免驻波效应导致的粗糙光刻曝光形貌,底部抗反射涂层（Bottom Anti-Reflect Coating，BARC）被广泛应用于半导体制程来消除驻波效应。但是晶圆面内存在高低落差效应，底部抗反射涂层在不同高度区域厚度不均匀，导致曝光后图案内临界尺寸（Critical Dimension，CD）差异变大进而导致蚀刻后的临界尺寸差异较大。

在光刻胶（Photo Resist，PR）以及底部抗反射涂层的涂覆过程中，由于进料的晶圆面内存在高低落差效应，同一曝光区域内光刻胶及底部抗反射涂层厚度涂覆不均，这会导致该曝光区域内图案曝光后临界尺寸随着衬底高度的变动而变动，进而会影响蚀刻后该曝光区域内图案的临界尺寸均匀度。以0.13umFlash CG layer Cell区图案为例，如图1所示，该曝光区域的边缘图案的临界尺寸较宽。

目前针对此种情况，会根据临界尺寸变化的趋势，修改光学近似修正（Optical Proximity Correction，OPC）的模式对该曝光区域内图案的临界尺寸进行补偿，确保蚀刻后该曝光区域内的临界尺寸的均匀度。

现有技术解决晶圆曝光区域内图案临界尺寸变异较大的问题时，需要修改OPC模式并下线新的掩膜版,也需要支付高昂的费用，并且消耗更长的工序周期时间。

发明内容

本发明的目的在于提出一种改善晶圆内图案临界尺寸均匀度的蚀刻方法和系统，可改善晶圆曝光区域内图案临界尺寸的均匀度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种改善晶圆内图案临界尺寸均匀度的蚀刻方法，该方法包括：

提供一衬底，于所述衬底上形成一底部抗反射涂层，

于所述底部抗反射涂层上形成一光刻胶图案；

以第一蚀刻气体对未被所述光刻胶图案覆盖的底部抗反射涂层进行蚀刻，直至所述第一蚀刻气体接触到所述衬底；

以第二蚀刻气体对残余的未被光刻胶图案覆盖的底部抗反射涂层继续蚀刻，同时所述第二蚀刻气体对所述光刻胶图案发生各向同性的侧向反应，直至所述未被光刻胶图案覆盖的底部抗反射涂层被全部蚀刻。

优选地，所述第一蚀刻气体包括全取代氟烷气体。

优选地，所述第二蚀刻气体包括全取代氟烷气体和部分取代氟烷气体。