[发明专利]半导体制造方法以及制造系统

说明书

本发明实施例他提供的一种半导体制造方法以及制造系统，用于执行刻蚀工艺，未刻蚀的晶圆为来料晶圆，已完成刻蚀的晶圆为输出晶圆，所述方法包括：采集所述来料晶圆上多个位置点的第一工艺数据；基于所述第一工艺数据调整多个位置点对应的第一刻蚀工艺参数，增加多个位置点刻蚀后的均一性；采集所述输出晶圆的第二工艺数据；基于所述第二工艺数据调整来料晶圆的第二刻蚀工艺参数，增加输出晶圆之间的均一性；根据所述第一刻蚀工艺参数和所述第二刻蚀工艺参数对来料晶圆进行刻蚀。本发明实施例从前馈和反馈两个方向上对工艺参数进行了校正，从而更加精准的控制了当前工艺中形成结构的高度或厚度，进而提高了半导体器件的电学性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种半导体制造方法以及制造系统。

背景技术

在半导体器件的制造过程中，为了达成良率与元器件效能的需求，控制工艺流程的变异性取得可重复的稳定结果非常重要。随着工艺节点的发展以及设计规则的改变，半导体制造需要更严格的制程控制。

晶圆内部的器件之间和晶圆与晶圆之间的均一性受到很多因素的影响，比如：晶圆片表面温度对器件均匀性有较大的影响。具体地说，在很多半导体结构形成的过程中，刻蚀被用来移除晶圆表面的材料，而刻蚀速率受到晶圆片表面温度的影响。晶圆经过热处理之后，表面温度呈现非均匀性，相应的各位置的刻蚀速率具有非均匀性，从而导致刻蚀工序形成的半导体结构层厚度不均匀。

发明内容

本发明实施例提供了一种半导体制造方法以及制造系统，能够有效提高刻蚀工艺中被刻蚀层的均一性，从而提高半导体器件的电学性能。

为解决上述问题，本公开提供一种半导体制造方法，用于执行刻蚀工艺，未刻蚀的晶圆为来料晶圆，已完成刻蚀的晶圆为输出晶圆，所述方法包括：采集所述来料晶圆上多个位置点的第一工艺数据；基于所述第一工艺数据调整多个位置点对应的第一刻蚀工艺参数，增加多个位置点刻蚀后的均一性；采集所述输出晶圆的第二工艺数据；基于所述第二工艺数据调整来料晶圆的第二刻蚀工艺参数，增加输出晶圆之间的均一性；根据所述第一刻蚀工艺参数和所述第二刻蚀工艺参数对来料晶圆进行刻蚀。

可选地，采集所述来料晶圆上多个位置点的第一工艺数据的步骤包括：测量所述来料晶圆上多位置点待刻蚀对象沟槽的测量特征尺寸及沟槽高度；根据特征尺寸与高度的关系，将所述测量特征尺寸转化为等效高度，得出与所述沟槽高度与所述等效高度相关的第一工艺数据；基于所述第一工艺数据调整多个位置点对应的第一刻蚀工艺参数，增加多个位置点刻蚀后沟槽内物质材料高度的均一性。

可选地，采集所述来料晶圆上多个位置点的第一工艺数据的步骤包括：测量所述来料晶圆上多位置点待刻蚀对象曝光后的特征尺寸，得出与所述特征尺寸相关的第一工艺数据；基于与所述特征尺寸相关的第一工艺数据调整多个位置点对应的第一刻蚀工艺参数，增加多个位置点刻蚀后特征尺寸的均一性。

可选地，采集所述来料晶圆上多个位置点的第一工艺数据的步骤包括：测量所述来料晶圆上多位置点待刻蚀对象高度，得出与所述特征尺寸相关的第一工艺数据；基于与所述高度相关的第一工艺数据调整多个位置点对应的第一刻蚀工艺参数，增加多个位置点刻蚀后高度的均一性。

可选地，所述第一刻蚀工艺参数为温敏参数，所述温敏参数是刻蚀速率随温度变化的数据。

可选地，采集所述输出晶圆的第二工艺数据的步骤包括：测量所述输出晶圆上多位置点被刻蚀对象的特征尺寸；根据多位置点的高度获得高度平均值，获得与所述高度平均值相对应的第二工艺数据；基于与所述高度平均值相对应的第二工艺数据调整来料晶圆的第二刻蚀工艺参数，增加输出晶圆上被刻蚀对象高度的均一性。

可选地，采集所述输出晶圆的第二工艺数据的步骤包括：测量所述输出晶圆上多位置点被刻蚀对象的特征尺寸；根据多位置点的特征尺寸获得特征尺寸平均值；获得与所述特征尺寸平均值相对应的第二工艺数据；基于与所述特征尺寸平均值相对应的第二工艺数据，调整来料晶圆的第二刻蚀工艺参数，增加输出晶圆上被刻蚀对象特征尺寸的均一性。