改善栅极关键尺寸均一性的方法、计算机设备及存储介质与流程

1.本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种改善栅极关键尺寸均一性的方法、计算机设备及存储介质。


背景技术：

2.随着集成电路技术进入超大规模集成电路时代，集成电路的工艺尺寸向65nm及以下的结构发展，并对晶圆加工提出更高更细致的技术要求。而晶圆的多晶硅栅极的关键尺寸日益成为多晶硅刻蚀的重要参数，栅极关键尺寸决定器件的工作性能，对晶圆的良率的影响也越来越大。
3.而栅极关键尺寸受多种制程的相互影响，比如光刻的均一性以及刻蚀腔室等。目前，为了改善栅极关键尺寸均一性受到的影响，常用的做法为：分别得到不同组合的补值，对这些补值取平均值，进行补偿；然而这种做法无法精确补偿，而且补偿的精度有限，不能满足现有的要求。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种改善栅极关键尺寸均一性的方法、计算机设备及存储介质，用于解决现有栅极的关键尺寸均一性差的问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种改善栅极关键尺寸均一性的方法，所述方法包括：
6.提供形成有栅极多晶硅层的半导体结构；
7.将所述半导体结构分别置于不同的成膜机台内以于所述栅极多晶硅层的表面形成apf层；
8.将形成有所述apf层的所述半导体结构分别置于不同的光刻机台内以于所述apf层表面形成光刻胶层；
9.将形成有所述光刻胶层的所述半导体结构分别置于不同的刻蚀机台内来对所述apf层及所述栅极多晶硅层进行刻蚀以形成栅极；
10.获取通过各所述成膜机台、各所述光刻机台及各所述刻蚀机台所形成的所述栅极的关键尺寸，并根据所述关键尺寸确定对其产生影响的缺陷机台；
11.对后续会利用到所述缺陷机台的所述半导体结构进行光刻补偿以改善所述关键尺寸的均一性。
12.可选地，所述成膜机台包括通过喷涂、旋涂、蒸镀、电镀或沉积来形成所述apf层的机台。
13.可选地，在对所述apf层及所述栅极多晶硅层进行刻蚀之前，所述方法包括：图案化处理所述光刻胶层以定义出所述apf层的图形。
14.可选地，在对所述apf层及所述栅极多晶硅层进行刻蚀时，先刻蚀的所述apf层作为掩膜层。
15.可选地，对后续会利用到所述缺陷机台的所述半导体结构进行光刻补偿的方法包括：对光刻工艺中的曝光能量进行修正。
16.本发明还提供一种计算机设备，包括处理器及存储器，所述处理器适于实现各指令，所述存储器适于存储多条指令，其中，所述指令适于由所述处理器加载并执行如上所述的改善栅极关键尺寸均一性的方法。
17.本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，其中，所述计算机可执行的指令被执行实现如上所述的改善栅极关键尺寸均一性的方法
18.如上所述，本发明的改善栅极关键尺寸均一性的方法、计算机设备及存储介质，通过于栅极多晶硅层的表面形成apf层后，再确定最终影响栅极关键尺寸的缺陷机台，并确定apf层是否影响到栅极的关键尺寸。而且，对后续会利用到缺陷机台的半导体结构进行光刻补偿，从而实现对栅极的关键尺寸的精确补偿以达到改善栅极关键尺寸均一性的目的。
附图说明
19.图1显示为本发明的改善栅极关键尺寸均一性的方法流程图。
具体实施方式
20.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
21.请参阅图1。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
22.如图1所示，本实施例提供一种改善栅极关键尺寸均一性的方法，所述方法包括：
23.步骤1)提供形成有栅极多晶硅层的半导体结构；
24.步骤2)将所述半导体结构分别置于不同的成膜机台内以于所述栅极多晶硅层的表面形成apf层；
25.步骤3)将形成有所述apf层的所述半导体结构分别置于不同的光刻机台内以于所述apf层表面形成光刻胶层；
26.步骤4)将形成有所述光刻胶层的所述半导体结构分别置于不同的刻蚀机台内来对所述apf层及所述栅极多晶硅层进行刻蚀以形成栅极；
27.步骤5)获取通过各所述成膜机台、各所述光刻机台及各所述刻蚀机台所形成的所述栅极的关键尺寸，并根据所述关键尺寸确定对其产生影响的缺陷机台；
28.步骤6)对后续会利用所述到缺陷机台的所述半导体结构进行光刻补偿以改善所述栅极关键尺寸的均一性。
29.在步骤1)中，提供形成有栅极多晶硅层的半导体结构。
30.本实施例中，所述半导体结构还包括半导体衬底及形成于所述半导体衬底表面的
栅介质层，而所述栅极多晶硅层形成于所述栅介质层的表面。
31.在步骤2)中，将所述半导体结构分别置于不同的成膜机台内以于所述栅极多晶硅层的表面形成apf层。
32.本实施例中，利用不同的成膜机台来形成所述apf层，其目的是为了确定是否存在所述成膜机台影响所述栅极的关键尺寸。
33.具体的，所述成膜机台包括通过喷涂、旋涂、蒸镀、电镀或沉积来形成所述apf层的机台。
34.在步骤3)中，将形成有所述apf层的所述半导体结构分别置于不同的光刻机台内以于所述apf层表面形成光刻胶层。
35.本实施例中，利用不同的光刻机台来形成所述光刻胶层，其目的是为了确定是否存在所述光刻机台影响所述栅极的关键尺寸。
36.在步骤4)中，将形成有所述光刻胶层的所述半导体结构分别置于不同的刻蚀机台内来对所述apf层及所述栅极多晶硅层进行刻蚀以形成栅极。
37.本实施例中，利用不同的刻蚀机台来刻蚀所述apf层及所述栅极多晶硅层，其目的是为了确定是否存在所述刻蚀机台影响所述栅极的关键尺寸。
38.具体的，在对所述apf层及所述栅极多晶硅层进行刻蚀之前，所述方法包括：图案化处理所述光刻胶层以定义出所述apf层的图形。
39.具体的，在对所述apf层及所述栅极多晶硅层进行刻蚀时，先刻蚀的所述apf层作为掩膜层。
40.在步骤5)中，获取通过各所述成膜机台、各所述光刻机台及各所述刻蚀机台所形成的所述栅极的关键尺寸，并根据所述关键尺寸确定对其产生影响的缺陷机台。
41.具体的，对利用到所述缺陷机台的所述半导体结构进行光刻补偿的方法包括：对光刻工艺中的曝光能量进行修正。
42.在步骤6)中，对后续会利用到缺陷机台的所述半导体结构进行光刻补偿以改善所述栅极关键尺寸的均一性。
43.本实施例中，在通过步骤1)～步骤5)确定所述缺陷机台后，新建recipe，而新建的recipe中包括修正后的曝光能量，而通过利用修正后的曝光能量进行曝光来实现对所述栅极的关键尺寸均一性的改善。
44.本实施例还提供一种计算机设备，包括处理器及存储器，所述处理器适于实现各指令，所述存储器适于存储多条指令，其中，所述指令适于由所述处理器加载并执行如上所述的改善栅极关键尺寸均一性的方法。
45.本实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，其中，所述计算机可执行的指令被执行实现如上所述的改善栅极关键尺寸均一性的方法。
46.综上所述，本发明的改善栅极关键尺寸均一性的方法、计算机设备及存储介质，通过于栅极多晶硅层的表面形成apf层后，再确定最终影响栅极关键尺寸的缺陷机台，并确定apf层是否影响到栅极的关键尺寸。而且，对后续会利用到缺陷机台的半导体结构进行光刻补偿，从而实现对栅极的关键尺寸的精确补偿以达到改善栅极关键尺寸均一性的目的。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
47.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种改善栅极关键尺寸均一性的方法，其特征在于，所述方法包括：提供形成有栅极多晶硅层的半导体结构；将所述半导体结构分别置于不同的成膜机台内以于所述栅极多晶硅层的表面形成apf层；将形成有所述apf层的所述半导体结构分别置于不同的光刻机台内以于所述apf层表面形成光刻胶层；将形成有所述光刻胶层的所述半导体结构分别置于不同的刻蚀机台内来对所述apf层及所述栅极多晶硅层进行刻蚀以形成栅极；获取通过各所述成膜机台、各所述光刻机台及各所述刻蚀机台所形成的所述栅极的关键尺寸，并根据所述关键尺寸确定对其产生影响的缺陷机台；对后续会利用到所述缺陷机台的所述半导体结构进行光刻补偿以改善所述关键尺寸的均一性。2.根据权利要求1所述的改善栅极关键尺寸均一性的方法，其特征在于，所述成膜机台包括通过喷涂、旋涂、蒸镀、电镀或沉积来形成所述apf层的机台。3.根据权利要求1所述的改善栅极关键尺寸均一性的方法，其特征在于，在对所述apf层及所述栅极多晶硅层进行刻蚀之前，所述方法包括：图案化处理所述光刻胶层以定义出所述apf层的图形。4.根据权利要求1所述的改善栅极关键尺寸均一性的方法，其特征在于，在对所述apf层及所述栅极多晶硅层进行刻蚀时，先刻蚀的所述apf层作为掩膜层。5.根据权利要求1所述的改善栅极关键尺寸均一性的方法，其特征在于，对后续会利用到所述缺陷机台的所述半导体结构进行光刻补偿的方法包括：对光刻工艺中的曝光能量进行修正。6.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器及存储器，所述处理器适于实现各指令，所述存储器适于存储多条指令，其中，所述指令适于由所述处理器加载并执行如权利要求1～5中任一所述的改善栅极关键尺寸均一性的方法。7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，其中，所述计算机可执行的指令被执行实现如权利要求1～5中任一所述的改善栅极关键尺寸均一性的方法。

技术总结
本发明提供一种改善栅极关键尺寸均一性的方法，包括：提供形成有栅极多晶硅层的半导体结构；将半导体结构分别置于不同的成膜机台内以于栅极多晶硅层的表面形成APF层；将形成有APF层的半导体结构分别置于不同的光刻机台内以于APF层表面形成光刻胶层；将形成有光刻胶层的半导体结构分别置于不同的刻蚀机台内来对APF层及栅极多晶硅层进行刻蚀以形成栅极；获取通过各成膜机台、各光刻机台及各刻蚀机台所形成的栅极的关键尺寸，并根据关键尺寸确定对其产生影响的缺陷机台；对后续会利用到缺陷机台的半导体结构进行光刻补偿以改善栅极关键尺寸的均一性。通过本发明解决了现有的栅极的关键尺寸均一性差的问题。栅极的关键尺寸均一性差的问题。栅极的关键尺寸均一性差的问题。


技术研发人员：董俊 张其学 宋振伟 王雷
受保护的技术使用者：上海华虹宏力半导体制造有限公司
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/7/25