[发明专利]深沟槽刻蚀工艺的关键尺寸补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术，具体涉及一种深沟槽刻蚀工艺的关键尺寸补偿方法。

背景技术

对于压敏传感器件（MEMS）和大功率器件（POWER MOS）等半导体器件的制造，深沟槽刻蚀（DSIE）工艺得到广泛应用。目前常规的深沟槽刻蚀工艺使用光刻胶（PhotoResist，PR）做掩蔽层，利用光刻工艺按设计好的图案版图使得光刻胶层图形化，图形化后的光刻胶层上的刻蚀图案露出需要进行刻蚀的部分。深沟槽刻蚀工艺中，刻蚀深度通常大于300微米，而刻蚀关键尺寸（Critical Dimension,CD），也即，刻蚀的沟槽的宽度或刻蚀的孔的直径，通常大于500微米。由于深沟槽刻蚀工艺时间长、刻蚀深度深，刻蚀过程中掩蔽层会由于刻蚀离子的作用受损并发生形貌变化，从而导致刻蚀的关键尺寸随着时间变化逐渐增大。而由于现有的刻蚀设备的结构使得在进行深沟槽刻蚀工艺中，晶圆的中心位置和边缘位置的掩蔽层受损程度不同，进一步导致晶圆中心位置和边缘位置刻蚀结构的差异较大。通常来说，晶圆边缘刻蚀结构的关键尺寸大于晶圆中心位置刻蚀结构的关键尺寸。刻蚀关键尺寸的位置差异对于产品性能会造成不利的影响。

发明内容

本发明的目的在于提出一种深沟槽刻蚀工艺的关键尺寸补偿方法,提高深沟槽刻蚀工艺的关键尺寸均匀性。

本发明公开了一种深沟槽刻蚀工艺的关键尺寸补偿方法，包括：

获取在深沟槽刻蚀工艺后晶圆中心位置与晶圆边缘位置的刻蚀关键尺寸差值；

根据刻蚀位置距离晶圆中心位置的距离和所述刻蚀关键尺寸差值对晶圆刻蚀的掩蔽层版图进行补偿，使得所述掩蔽层版图露出的刻蚀图案尺寸在晶圆半径方向上由中心到边缘逐渐减小，且所述掩蔽层版图在晶圆边缘位置露出的刻蚀图案尺寸比在晶圆中心位置露出的刻蚀图案尺寸小所述刻蚀关键尺寸差值的二分之一；

按补偿后的所述掩蔽层版图对晶圆进行深沟槽刻蚀。

优选地，所述掩蔽层版图露出的刻蚀图案尺寸根据下式计算：

CDi=CD-N-i2NΔCD]]>

其中，N为在晶圆半径方向上由中心到边缘的刻蚀图案的总数，CD_Ni为从晶圆中心位置到边缘位置的第i个刻蚀图案的尺寸，CD为刻蚀图案的原始关键尺寸，ΔCD为所述刻蚀关键尺寸差值。

优选地，所述获取在深沟槽刻蚀工艺后晶圆中心位置与晶圆边缘位置的刻蚀关键尺寸差值包括：

通过对实验晶圆按原始掩蔽层版图进行深沟槽刻蚀后的关键尺寸进行测量获取所述刻蚀关键尺寸差值。

优选地，按补偿后的所述掩蔽层版图对晶圆进行深沟槽刻蚀包括：

在原有深沟槽刻蚀工艺参数基础上调节深沟槽刻蚀工艺的刻蚀总量使得相应的刻蚀保护量减少。

优选地，调节的所述刻蚀总量通过对按补偿后的掩蔽层版图刻蚀的晶圆进行重复实验验证获得。

本发明还公开了一种深沟槽刻蚀工艺的关键尺寸补偿方法，包括：

获取在深沟槽刻蚀工艺后晶圆中心位置与晶圆各刻蚀图案位置的刻蚀关键尺寸差值；

根据各刻蚀图案位置对应的所述刻蚀关键尺寸差值的1/2对晶圆刻蚀的掩蔽层版图进行补偿，使得每一个刻蚀图案尺寸比所述掩蔽层版图在晶圆中心位置露出的刻蚀图案尺寸小对应位置的刻蚀关键尺寸差值的二分之一；

按补偿后的所述掩蔽层版图对晶圆进行深沟槽刻蚀。

优选地，所述获取在深沟槽刻蚀工艺后晶圆中心位置与晶圆各刻蚀图案位置的刻蚀关键尺寸差值：

通过对实验晶圆按原始掩蔽层版图进行深沟槽刻蚀后的关键尺寸进行测量获取所述刻蚀关键尺寸差值。

优选地，按补偿后的所述掩蔽层版图对晶圆进行深沟槽刻蚀包括：

在原有深沟槽刻蚀工艺参数基础上调节深沟槽刻蚀工艺的刻蚀总量使得相应的刻蚀保护量减少。

优选地，调节的所述刻蚀总量通过对按补偿后的掩蔽层版图刻蚀的晶圆进行重复实验验证获得。