專利名稱：一種半導(dǎo)體器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝，具體而言涉及一種蝕刻均一性的控制方法。
背景技術(shù)：
為了滿足摩爾定律對(duì)于半導(dǎo)體制造成本的持續(xù)降低的要求，采用先進(jìn)工藝制造的半導(dǎo)體器件不斷微型化，同時(shí)晶圓的尺寸不斷增大，以維持半導(dǎo)體工業(yè)的利潤(rùn)的增長(zhǎng)。隨著半導(dǎo)體制造工藝的不斷發(fā)展，一片晶圓上產(chǎn)出的晶粒日益增多，由此導(dǎo)致每個(gè)晶粒的特征尺寸不斷變小。對(duì)于45nm及以下節(jié)點(diǎn)的半導(dǎo)體制程來(lái)說(shuō)，在對(duì)晶圓實(shí)施的圖形化的過程中，光刻定義的特征尺寸(ADI)對(duì)于晶圓的每個(gè)晶粒而言是相同的，在蝕刻過程結(jié)束之后于晶圓的每個(gè)晶粒中形成的特征尺寸(AEI)會(huì)出現(xiàn)一定的偏差，即出現(xiàn)蝕刻不均一的現(xiàn)象。為了解決上述問題，一些控制蝕刻均一性的方法在半導(dǎo)體制造工藝中被使用。最常用的是溫度控制方法，通過前反饋或者后反饋的方式來(lái)控制晶圓與晶圓之間的蝕刻均一性，也就是說(shuō)，在蝕刻過程中，最大限度地減小于同批次生產(chǎn)的晶圓的晶粒中所形成的特征尺寸(AEI)的偏差。但是所述溫度控制方法具有一定的局限性，并非所有的蝕刻過程對(duì)于溫度的變化都是敏感的，例如在蝕刻低k介電層的時(shí)候，所述溫度控制方法并不能很好地控制蝕刻過程中出現(xiàn)的蝕刻不均一的現(xiàn)象。因此，需要提出一種方法，以廣泛適用于針對(duì)不同蝕刻過程中出現(xiàn)的蝕刻不均一的現(xiàn)象的控制。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括:提供晶圓，并實(shí)施一蝕刻過程；選取所述晶圓中具有特殊形狀的區(qū)域；調(diào)整所述蝕刻過程采用的蝕刻氣體在所述具有特殊形狀的區(qū)域的注入?yún)?shù)；將所述經(jīng)調(diào)整的注入?yún)?shù)反饋給所述蝕刻過程。進(jìn)一步，所述具有特殊形狀的區(qū)域的選取依據(jù)所述蝕刻過程的進(jìn)行情況或者掩膜版上分布的圖形來(lái)進(jìn)行。進(jìn)一步，所述特殊形狀包括方形、菱形或橢圓形。進(jìn)一步,所述蝕刻氣體的注入?yún)?shù)包括總流量、蝕刻氣體各組成部分的流量比或者蝕刻氣體的組成。進(jìn)一步，所述蝕刻氣體的注入?yún)?shù)的調(diào)整通過控制裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步，所述控制裝置為電磁閥或電機(jī)閥。進(jìn)一步，所述反饋為前反饋或后反饋。根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于不同的蝕刻過程，可以更好地控制其在同批次生產(chǎn)的晶圓的晶粒中所形成的特征尺寸，減小所述特征尺寸之間的偏差，提高良品率。


本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。附圖中:
圖1A為現(xiàn)有的蝕刻設(shè)備的示意性簡(jiǎn) 圖1B為晶圓中的每個(gè)晶粒所在的區(qū)域的形狀的示意性簡(jiǎn)圖。圖2為本發(fā)明提出的蝕刻不均一現(xiàn)象的控制方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無(wú)需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟，以便闡釋本發(fā)明提出的蝕刻均一性的控制方法。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。為了更有效地控制不同的蝕刻過程在晶圓的晶粒中產(chǎn)生的蝕刻不均一的現(xiàn)象，本發(fā)明提出一種針對(duì)所述蝕刻不均一現(xiàn)象的控制方法。下面，參照?qǐng)D1A-圖1B來(lái)解釋本發(fā)明提出的蝕刻不均一現(xiàn)象的控制方法的原理。如圖1A所示，為現(xiàn)有的蝕刻設(shè)備的示意性簡(jiǎn)圖，在蝕刻過程中，所采用的蝕刻氣體101通過所述蝕刻設(shè)備的蝕刻氣體注入孔103進(jìn)入蝕刻操作室中，對(duì)晶圓的晶粒進(jìn)行蝕亥IJ，例如蝕刻晶圓的晶粒中的低k介電層。由于工藝邊際的限制，對(duì)準(zhǔn)晶圓的每個(gè)晶粒的所述蝕刻氣體注入孔103的數(shù)量并非完全相同，進(jìn)而導(dǎo)致所述晶圓的每個(gè)晶粒所接收的所述蝕刻氣體101的流量有所不同，從而出現(xiàn)蝕刻不均一的現(xiàn)象。該現(xiàn)象通常發(fā)生在所述晶圓的邊緣部分(Edge ),偶爾由于雜質(zhì)污染等問題出現(xiàn)于所述晶圓的中央部分(Center )的某些晶粒中。本發(fā)明針對(duì)此現(xiàn)象，通過調(diào)整所述蝕刻氣體101在晶圓的不同區(qū)域的注入?yún)?shù)來(lái)控制所述蝕刻不均一現(xiàn)象的發(fā)生。由于所述蝕刻設(shè)備中的蝕刻氣體注入孔103的尺寸較小，因此本發(fā)明通過例如電磁閥或電機(jī)閥的控制裝置來(lái)改變經(jīng)由所述蝕刻氣體注入孔103進(jìn)入蝕刻操作室中的所述蝕刻氣體101的注入?yún)?shù)。所述蝕刻氣體101的注入?yún)?shù)包括總流量、蝕刻氣體各組成部分的流量比(例如蝕刻氣體101與蝕刻氣體102的流量比)，或者蝕刻氣體的組成(例如CF4、CH2F2, CHF3> O2等)。如圖1B所示，所述晶圓中的每個(gè)晶粒所在的區(qū)域呈圓形。發(fā)生蝕刻不均一現(xiàn)象的區(qū)域通常具有特殊的形狀，例如方形、菱形或者橢圓形。所述蝕刻氣體101的注入?yún)?shù)的改變主要是針對(duì)所述晶圓中具有特殊形狀的區(qū)域，所述具有特殊形狀的區(qū)域通常位于所述晶圓的邊緣部分。上述具有特殊形狀的區(qū)域可以根據(jù)所述蝕刻過程的進(jìn)行情況或者掩膜版上分布的不同圖形來(lái)加以選取，對(duì)準(zhǔn)這些區(qū)域的所述蝕刻氣體注入孔的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)。例如，區(qū)域104靠近晶圓的邊緣部分，對(duì)準(zhǔn)這些區(qū)域的所述蝕刻氣體注入孔的數(shù)量較少，可以增大蝕刻氣體的總流量；區(qū)域105靠近晶圓的中央部分，對(duì)準(zhǔn)這些區(qū)域的所述蝕刻氣體注入孔的數(shù)量較多，可以減小蝕刻氣體的總流量。本發(fā)明提出的蝕刻不均一現(xiàn)象的控制方法可以通過前反饋或者后反饋的方式加以實(shí)施。所述前反饋方式包括以下方面:先對(duì)標(biāo)準(zhǔn)晶圓進(jìn)行蝕刻，通過所述控制方法確定所述標(biāo)準(zhǔn)晶圓不同區(qū)域的蝕刻氣體的注入?yún)?shù)，然后對(duì)同一批次的晶圓進(jìn)行蝕刻。所述后反饋方式包括以下方面:先對(duì)同一批次的晶圓進(jìn)行蝕刻，通過所述控制方法并結(jié)合統(tǒng)計(jì)方法確定所述同一批次的晶圓不同區(qū)域的蝕刻氣體的最優(yōu)的注入?yún)?shù)，然后對(duì)下一批次的晶圓進(jìn)行蝕刻。同時(shí)，本發(fā)明提出的蝕刻不均一現(xiàn)象的控制方法不受蝕刻過程所針對(duì)的半導(dǎo)體器件的不同部位的差異的限制。根據(jù)本發(fā)明，可以更有效地控制不同的蝕刻過程在晶圓的晶粒中產(chǎn)生的蝕刻不均一的現(xiàn)象，穩(wěn)定針對(duì)晶圓所做的電性合格測(cè)試(WAT)結(jié)果的一致性，提高晶圓的良品率。參照?qǐng)D2，其中示出了本發(fā)明提出的蝕刻不均一現(xiàn)象的控制方法的流程圖，用于簡(jiǎn)要示出整個(gè)方法的流程。在步驟201中，提供晶圓，并實(shí)施一蝕刻過程；
在步驟202中，選取所述晶圓中具有特殊形狀的區(qū)域；
在步驟203中，調(diào)整所述蝕刻過程采用的蝕刻氣體在所述具有特殊形狀的區(qū)域的注入?yún)?shù)；
在步驟204中，將所述經(jīng)調(diào)整的注入?yún)?shù)反饋給所述蝕刻過程。本發(fā)明已經(jīng)通過上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說(shuō)明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括: 提供晶圓，并實(shí)施一蝕刻過程； 選取所述晶圓中具有特殊形狀的區(qū)域； 調(diào)整所述蝕刻過程采用的蝕刻氣體在所述具有特殊形狀的區(qū)域的注入?yún)?shù)； 將所述經(jīng)調(diào)整的注入?yún)?shù)反饋給所述蝕刻過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述具有特殊形狀的區(qū)域的選取依據(jù)所述蝕刻過程的進(jìn)行情況或者掩膜版上分布的圖形來(lái)進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述特殊形狀包括方形、菱形或橢圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述蝕刻氣體的注入?yún)?shù)包括總流量、蝕刻氣體各組成部分的流量比或者蝕刻氣體的組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述蝕刻氣體的注入?yún)?shù)的調(diào)整通過控制裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制裝置為電磁閥或電機(jī)閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述反饋為前反饋或后反饋。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括提供晶圓，并實(shí)施一蝕刻過程；選取所述晶圓中具有特殊形狀的區(qū)域；調(diào)整所述蝕刻過程采用的蝕刻氣體在所述具有特殊形狀的區(qū)域的注入?yún)?shù)；將所述經(jīng)調(diào)整的注入?yún)?shù)反饋給所述蝕刻過程。所述具有特殊形狀的區(qū)域的選取依據(jù)所述蝕刻過程的進(jìn)行情況或者掩膜版上分布的圖形來(lái)進(jìn)行。所述蝕刻氣體的注入?yún)?shù)包括總流量、蝕刻氣體各組成部分的流量比或者蝕刻氣體的組成。所述蝕刻氣體的注入?yún)?shù)的調(diào)整通過例如電磁閥或電機(jī)閥的控制裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，可以更有效地控制不同的蝕刻過程在晶圓的晶粒中產(chǎn)生的蝕刻不均一的現(xiàn)象，提高晶圓的良品率。
文檔編號(hào)H01L21/67GK103107114SQ20111035173
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者王新鵬, 張海洋 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司