專利名稱：硅片蝕刻條件優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件中開發(fā)蝕刻技術(shù)的方法，尤其涉及硅片蝕刻條 件的優(yōu)化方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域中，蝕刻技術(shù)被經(jīng)常的應(yīng)用。由于蝕刻條件對(duì)蝕刻精 度有很大的影響，因此經(jīng)常需要對(duì)蝕刻條件進(jìn)行優(yōu)化。在硅片蝕刻條件優(yōu) 化的過程中，對(duì)硅片進(jìn)行涂膠、曝光、蝕刻，去膠然后切片，在電子顯微 鏡或高分辨率透射電鏡下觀察蝕刻的縱向形貌被廣泛應(yīng)用。這些切片會(huì)造 成硅片的破片，不能重復(fù)使用。
已有技術(shù)中的硅片蝕刻條件優(yōu)化方法，包括以下步驟第一步，在整 個(gè)硅片上涂膠；第二步，整個(gè)硅片進(jìn)行曝光；第三步，去膠；最后，對(duì)曝 光區(qū)域進(jìn)行切片觀察。已有的通常做法是在一片硅片上只進(jìn)行一次涂膠、 曝光、去膠和切片的過程，從而在同一片硅片上只能觀察一個(gè)刻蝕條件。 在對(duì)多個(gè)刻蝕條件進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候需要利用多個(gè)硅片，已有技術(shù)的硅片蝕 刻條件優(yōu)化方法會(huì)造成大量硅片的損耗，增加了工藝成本，所以在預(yù)算有 限的情況下，限制了刻蝕條件的開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種硅片蝕刻條件優(yōu)化方法，實(shí)現(xiàn) 一片硅片上觀察多個(gè)刻蝕條件的斷面形貌，從而在蝕刻條件優(yōu)化過程中減少硅片的消耗。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明硅片蝕刻條件優(yōu)化方法的技術(shù)方案是， 其中在硅片切斷面上觀察蝕刻條件縱向形貌包括以下步驟第一步，在整 個(gè)硅片上涂膠；第二步，在上述硅片上選定任意區(qū)域進(jìn)行曝光；第三步， 針對(duì)第二步中曝光的區(qū)域以需要觀察的蝕刻條件1進(jìn)行蝕刻；第四步，去 掉整個(gè)硅片上的光刻膠；第五步，在同一個(gè)硅片上涂膠；第六步，在上述 硅片上沒有被曝光過的區(qū)域選擇任意區(qū)域進(jìn)行曝光；第七步，針對(duì)第六步 中曝光的區(qū)域以需要觀察的蝕刻條件2進(jìn)行蝕刻；第八步，去掉整個(gè)硅片 上的光刻膠；第九步，重復(fù)第五步至第八步，在整個(gè)硅片上涂膠，在沒有 被曝光的區(qū)域選擇任意的區(qū)域進(jìn)行曝光，并在該曝光區(qū)域以需要觀察的蝕 刻條件進(jìn)行蝕刻，去掉整個(gè)硅片上的光刻膠，直至完成需要觀察的蝕刻條 件；第十步，對(duì)硅片進(jìn)行切片，在硅片的不同區(qū)域觀察不同蝕刻條件的縱 向形貌。
作為本發(fā)明硅片蝕刻條件優(yōu)化方法的進(jìn)一步改進(jìn)是，包括以下步驟 第一步，在整個(gè)硅片上涂膠；第二步，選擇上述硅片中間和邊緣的兩個(gè)曝 光單元進(jìn)行曝光；第三步，針對(duì)第二步中曝光的區(qū)域以需要觀察的蝕刻條 件1進(jìn)行蝕刻；第四步，去掉整個(gè)硅片上的光刻膠；第五步，在同一個(gè)硅 片上涂膠；第六步，在硅片上沒有被曝光過的區(qū)域選擇中間和邊緣的兩個(gè) 曝光單元進(jìn)行曝光；第七步，針對(duì)第六步中曝光的區(qū)域以需要觀察的蝕刻 條件2進(jìn)行蝕刻；第八步，去掉整個(gè)硅片上的光刻膠；第九步，重復(fù)第五 步至第八步，在整個(gè)硅片上涂膠，在沒有被曝光的區(qū)域選擇任意的區(qū)域進(jìn)行曝光，并在該曝光區(qū)域以需要觀察的蝕刻條件進(jìn)行蝕刻，去掉整個(gè)硅片
上的光刻膠，直至完成需要觀察的蝕刻條件；第十步，對(duì)硅片進(jìn)行切片， 在硅片的不同區(qū)域觀察不同蝕刻條件的縱向形貌。
本發(fā)明硅片蝕刻條件優(yōu)化方法，通過在一片硅片上定義不同的區(qū)域， 進(jìn)行重復(fù)涂膠，對(duì)不同區(qū)域的硅片分別進(jìn)行曝光、蝕刻和膠剝離，在每一 次曝光定義的不同區(qū)域?qū)?yīng)一個(gè)刻蝕條件的形貌，最后在所有刻蝕條件去 膠結(jié)束以后再拿出切片，達(dá)到在一片硅片上看到多個(gè)刻蝕條件斷面形貌的 目的。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明
圖1至圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的示意圖4至圖6為本發(fā)明實(shí)施例2的示意圖7為本發(fā)明流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明硅片蝕刻條件優(yōu)化方法的實(shí)施例1，在硅片切斷面上觀察蝕刻 條件縱向形貌的步驟中，當(dāng)進(jìn)行通孔刻蝕條件的優(yōu)化時(shí)，有三個(gè)條件需要 評(píng)估。要在一片硅片上取到所有三個(gè)刻蝕條件的刻蝕形貌。結(jié)合圖7所示， 首先，在整個(gè)硅片上涂膠，如圖1所示，選擇區(qū)域Q進(jìn)行曝光，并對(duì)區(qū)域Q 以條件一進(jìn)行蝕刻，去掉硅片上的光刻膠，此時(shí)在硅片上的區(qū)域Q留下蝕 刻條件一的蝕刻圖形。然后重新對(duì)硅片涂膠，如圖2所示，選擇與區(qū)域Q 不相重復(fù)的區(qū)域P進(jìn)行曝光，并對(duì)區(qū)域P以條件二進(jìn)行蝕刻，去掉硅片上的光刻膠，此時(shí)在硅片上的區(qū)域P留下蝕刻條件二的蝕刻圖形，區(qū)域Q留 下蝕刻條件一的蝕刻圖形。如圖3所示，選擇與區(qū)域Q以及區(qū)域P都不相 重復(fù)的區(qū)域R進(jìn)行曝光，并對(duì)區(qū)域R以條件三進(jìn)行蝕刻，去掉硅片上的光 刻膠，此時(shí)在硅片上的區(qū)域R留下蝕刻條件三的蝕刻圖形，區(qū)域Q留下蝕 刻條件一的蝕刻圖形，區(qū)域P留下蝕刻條件二的蝕刻圖形。將硅片取出切 片，分別在Q區(qū)域得到蝕刻條件一的形貌、P區(qū)域得到蝕刻條件二的形貌以 及R區(qū)域得到蝕刻條件三的形貌。從而在做通孔蝕刻條件優(yōu)化時(shí)實(shí)現(xiàn)了在 一個(gè)硅片上得到三個(gè)蝕刻條件形貌，節(jié)約了硅片預(yù)算。
結(jié)合圖7所示，在本發(fā)明硅片蝕刻條件優(yōu)化方法的實(shí)施例2，在其中的 在硅片切斷面上觀察蝕刻條件縱向形貌的步驟中，首先，在整個(gè)硅片上涂 膠，如圖4所示，在硅片上選擇中間和邊緣的兩個(gè)曝光單元A進(jìn)行曝光， 以刻蝕條件一對(duì)該中間和邊緣的兩個(gè)曝光單元A進(jìn)行刻蝕，然后去掉光刻 膠。此時(shí)在硅片上的A區(qū)域留下刻蝕條件一的刻蝕圖形。然后對(duì)硅片進(jìn)行 涂膠，如圖5所示，在硅片上選擇中間和邊緣的兩個(gè)曝光單元B曝光，以 刻蝕條件二對(duì)該兩個(gè)曝光單元B進(jìn)行刻蝕，此時(shí)，A區(qū)域和其他區(qū)域被光刻 膠保護(hù)，刻蝕條件二不會(huì)影響刻蝕條件一的形貌?？涛g后進(jìn)行去膠，此時(shí) 在硅片上的A區(qū)域留下刻蝕條件一的刻蝕圖形，在B區(qū)域留下刻蝕條件二 的刻蝕圖形。對(duì)硅片進(jìn)行涂膠，如圖6所示，在硅片上選擇中間和邊緣的 兩個(gè)曝光單元C曝光，用刻蝕條件三對(duì)曝光單元C進(jìn)行刻蝕，此時(shí)，A， B 區(qū)域和其他區(qū)域被光刻膠保護(hù)，刻蝕條件三不會(huì)影響刻蝕條件一和條件二 的形貌?？涛g完成后進(jìn)行去膠，最后在硅片上的A區(qū)域留下刻蝕條件一的刻蝕圖形，在B區(qū)域留下刻蝕條件二的刻蝕圖形，在C區(qū)域留下刻蝕條件 三的刻蝕圖形。最后將硅片拿出切片，在A的兩個(gè)區(qū)域得到刻蝕條件一的 形貌，在B的兩個(gè)區(qū)域得到刻蝕條件二的形貌，在C的兩個(gè)區(qū)域得到刻蝕 條件三的區(qū)域，從而在同一個(gè)硅片上取得對(duì)三個(gè)刻蝕條件的刻蝕形貌。
本發(fā)明硅片蝕刻條件優(yōu)化方法不僅適用于介質(zhì)孔蝕刻，還適用于低通 過率的多晶硅刻蝕和低通過率的金屬刻蝕。并且在對(duì)不同區(qū)域進(jìn)行曝光時(shí) 可以采用同一光罩進(jìn)行曝光，也可以用不同光罩進(jìn)行曝光。根據(jù)工藝的需 求，本發(fā)明可以在6寸、8寸、12寸等各種尺寸的硅片上進(jìn)行。并且可以 在同一硅片上重復(fù)本發(fā)明涂膠、對(duì)選定區(qū)域曝光、以特定蝕刻條件對(duì)選定 區(qū)域刻蝕，最后去膠的工藝，直到用完一片硅片。
通過上述方法，本發(fā)明硅片蝕刻條件優(yōu)化方法可以在一片硅片上得到 大量蝕刻條件的蝕刻形貌，從而可以大量節(jié)約硅片預(yù)算，降低成本。
權(quán)利要求
1. 一種硅片蝕刻條件優(yōu)化方法，包括在硅片切斷面上觀察蝕刻條件縱向形貌的步驟，其特征在于，在硅片切斷面上觀察蝕刻條件縱向形貌包括以下步驟第一步，在整個(gè)硅片上涂膠；第二步，在上述硅片上選定任意區(qū)域進(jìn)行曝光；第三步，針對(duì)第二步中曝光的區(qū)域以需要觀察的蝕刻條件1進(jìn)行蝕刻；第四步，去掉整個(gè)硅片上的光刻膠；第五步，在同一個(gè)硅片上涂膠；第六步，在上述硅片上沒有被曝光過的區(qū)域選擇任意區(qū)域進(jìn)行曝光；第七步，針對(duì)第六步中曝光的區(qū)域以需要觀察的蝕刻條件2進(jìn)行蝕刻；第八步，去掉整個(gè)硅片上的光刻膠；第九步，重復(fù)第五步至第八步，在整個(gè)硅片上涂膠，在沒有被曝光的區(qū)域選擇任意的區(qū)域進(jìn)行曝光，并在該曝光區(qū)域以需要觀察的蝕刻條件進(jìn)行蝕刻，去掉整個(gè)硅片上的光刻膠，直至完成需要觀察的蝕刻條件；第十步，對(duì)硅片進(jìn)行切片，在硅片的不同區(qū)域觀察不同蝕刻條件的縱向形貌。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片蝕刻條件優(yōu)化方法，其特征在于，第二 步選擇硅片中間和邊緣的兩個(gè)曝光單元進(jìn)行曝光，第六步為在硅片上沒有 被曝光過的區(qū)域選擇中間和邊緣的兩個(gè)曝光單元進(jìn)行曝光。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅片蝕刻條件優(yōu)化方法，其特征在于， 蝕刻條件為介質(zhì)孔蝕刻。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅片蝕刻條件優(yōu)化方法，其特征在于， 蝕刻條件為低通過率的多晶硅刻蝕。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅片蝕刻條件優(yōu)化方法，其特征在于， 蝕刻條件為低通過率的金屬刻蝕。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅片蝕刻條件優(yōu)化方法，其特征在于， 在第二步和第六步中采用同一光罩進(jìn)行曝光。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅片蝕刻條件優(yōu)化方法，其特征在于， 在第二步和第六步中采用同一光罩的相同區(qū)域進(jìn)行曝光。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅片蝕刻條件優(yōu)化方法，其特征在于， 在第二步和第六步中采用同一光罩的不同區(qū)域進(jìn)行曝光
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅片蝕刻條件優(yōu)化方法，其特征在于， 在第二步和第六步中采用不同光罩進(jìn)行曝光。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硅片蝕刻條件優(yōu)化方法，其中在硅片切斷面上觀察蝕刻條件縱向形貌包括以下步驟在硅片上涂膠；選定任意區(qū)域進(jìn)行曝光；對(duì)曝光的區(qū)域進(jìn)行蝕刻；去掉整個(gè)硅片上的光刻膠；在同一個(gè)硅片上涂膠；在上述硅片上沒有被曝光過的區(qū)域選擇任意區(qū)域進(jìn)行曝光；上一步中曝光的區(qū)域進(jìn)行蝕刻；去掉整個(gè)硅片上的光刻膠；重復(fù)在整個(gè)硅片上涂膠，在沒有被曝光的區(qū)域選擇任意的區(qū)域進(jìn)行曝光，并在該曝光區(qū)域以需要觀察的蝕刻條件進(jìn)行蝕刻，去掉整個(gè)硅片上的光刻膠，直至完成需要觀察的蝕刻條件；對(duì)硅片進(jìn)行切片，在硅片的不同區(qū)域觀察不同蝕刻條件的縱向形貌。本發(fā)明可以大量節(jié)約硅片預(yù)算，降低成本。
文檔編號(hào)H01L21/66GK101441979SQ200710094248
公開日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2007年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月19日
發(fā)明者鵬 劉 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司