[发明专利]CD控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种在制作半导体器件时氧化层沟槽的过程中的CD(关键尺寸)控制方法。

背景技术

光刻工艺是通过一系列生产步骤将晶圆表面薄膜的特定部分除去的工艺。在此之后，晶圆表面会留下带有微图形结构的薄膜。

在晶圆的制造过程中，晶体三极管、二极管、电容、电阻和金属层等的各种物理部件在晶圆表面或表层内构成。这些部件是每次在一个掩膜层上生成的，并且结合生成薄膜及通过光刻工艺过程去除特定部分，最终在晶圆上保留特征图形的部分。光刻工艺的目标是根据电路设计的要求，在晶圆表面的正确位置生成尺寸精确且与其它部件正确关联的特征图形。

光刻是所有半导体制造基本工艺中最关键的工艺步骤。光刻决定了器件制造工艺中所有工艺步骤所能形成的最小尺寸，即关键尺寸(CD)，例如图1所示的半导体器件，包括在衬底1上形成的浅沟槽隔离结构(STI)2，覆盖在衬底1上的氧化层(tunnel oxide)3，所述氧化层3需要形成沟槽4，以便暴露出STI2。然而在现有技术中，随着CD的变小，形成的CD(即沟槽4的宽度)就不能够保证稳定，直观上表现在产品的CD图表(chart)有着很大的波动(variation)，甚至常有OOS的情况发生，这严重的影响着产品的质量。

目前，在已知的现有技术中，还不存在一种方法来改善上述过程中CD的质量。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种CD控制方法，改善在一些光刻工艺过程中CD不可控的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种CD控制方法，用于制作存储器件的氧化层沟槽，所述存储器件包括衬底，所述衬底中形成有STI，形成于所述衬底上的氧化层，所述CD控制方法包括：

获得所述氧化层厚度与CD的关系曲线；

测量实际的氧化层沟槽的深度是否等于设定值，如果不相等则根据公式Energy(Split)＝Energy(BL)+[CD(split)-CD(BL)]*slope计算实际的曝光能量，按照所述实际的曝光能量进行光刻工艺；其中Energy(Split)表示实际的曝光能量，Energy(BL)表示设定的曝光能量，CD(split)是氧化层厚度与CD的关系曲线中实际的氧化层厚度所对应的关键尺寸，CD(BL)是氧化层厚度与CD的关系曲线中氧化层厚度设定值所对应的关键尺寸，Slope为固定常数。

可选的，对于所述的CD控制方法，如果实际的氧化层沟槽的深度等于设定值，则按照设定的曝光能量进行光刻工艺。

可选的，对于所述的CD控制方法，通过曝光能量和氧化层厚度模拟出所述氧化层厚度与CD的关系曲线。

可选的，对于所述的CD控制方法，所述氧化层厚度

可选的，对于所述的CD控制方法，所述CD的范围是0.3～0.6μm。

可选的，对于所述的CD控制方法，所述进行光刻工艺包括：

在所述氧化层上涂敷光刻胶；

对所述光刻胶进行曝光显影，去除位于所述STI上方的光刻胶，暴露出部分氧化层。

可选的，对于所述的CD控制方法，所述CD控制方法还包括：在进行光刻工艺后，进行刻蚀工艺，去除所述暴露的氧化层，暴露出所述STI。

可选的，对于所述的CD控制方法，所述Slope的值为50～1000。

与现有技术相比，本发明提供的CD控制方法中，首先获得所述氧化层厚度与CD的关系曲线；然后测量实际的氧化层沟槽的深度是否等于设定值，如果不相等则根据公式Energy(Split)＝Energy(BL)+[CD(split)-CD(BL)]*slope计算实际的曝光能量。相比现有技术的采用不变的曝光能量进行光刻，能够灵活有效的针对不同的情况获得合适的CD，从而形成较佳的沟槽，提高了产品的质量，降低了报废几率。

附图说明

图1为一种现有技术中制造的半导体器件的结构示意图；

图2为本发明CD控制方法的流程图；

图3为本发明一实施例中CD控制方法中的前端结构的示意图；

图4为本发明一实施例中曝光能量关系示意图；

图5为本发明一实施例中氧化层厚度与CD的关系曲线图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的CD控制方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。