[发明专利]一种蓝宝石等离子刻蚀负载效应的图形修饰方法及系统

说明书

本发明涉及半导体制造技术领域，提供一种蓝宝石等离子刻蚀负载效应的图形修饰方法及系统，方法包括：对选取的常规形状的掩膜进行ICP刻蚀，建立ICP掩膜图形工艺调整规则；根据建立的ICP掩膜图形工艺调整规则以及目标图形掩膜的参数要求，计算常规形状的掩膜与所述目标图形掩膜之间的补偿参数；根据计算得到的所述补偿参数，以选取的常规形状的掩膜为基础，设计生成符合目标图形的掩膜，从而实现对掩膜刻蚀后，掩膜的形状符合预先设置的目标图形形状，提高散射效果，进一步提高蓝宝石的发光度，提升产品品质。

技术领域

本发明属于半导体制造技术领域，尤其涉及一种蓝宝石等离子刻蚀负载效应的图形修饰方法及系统。

背景技术

等离子体刻蚀在半导体制造工艺中应用较为成熟，由于等离子体刻蚀对薄膜有非常良好的非等向蚀刻性(Anisotropic Etch)以及选择比(Selectivity)使得干法刻蚀在小线宽的制程完全替代了原有的湿法刻蚀(Wet Etching)。随着工艺尺寸的逐渐缩小，不同的薄膜材质和结构使得干法刻蚀的制程的复杂性和工艺难度大大提高。对于等离子体刻蚀的制程的非等向蚀刻性(Anisotropic Etch)，刻蚀率(Etching Rate)、选择比(Selectivity)和负载效应(Loading effect)的研究在纳米级的微电子工艺显得越来越重要。一般蚀刻技术可分为等向性(Isotropic)与非等向性(Anisotropic)两种。等向性蚀刻表示横向和纵向之蚀刻率相同，非等向性蚀刻则为横向性蚀刻率很慢或0，因此，非等向性蚀刻可较完美调控蚀刻截面轮廓(Etch Profile)和线宽(CD Control)。蚀刻率与均匀性是蚀刻性能优异与否的依据之一，蚀刻率愈快，表示产量愈大。但是，蚀刻率愈快并不代表快就是好，适当的蚀刻速率只是制程能力表现的其中一项指针。均匀性指的是芯片不同位置的相对表现差异。

使用等离子干法刻蚀的刻蚀率随着蚀刻表面的面积大小的变化而产生不同的特性被称之为负载效应。负载效应其实就是等离子体浓度(Plasma Density)和刻蚀率的相关性。刻蚀剂的浓度和刻蚀率成正比，和所需刻蚀的薄膜表面面积大小成反比。当所需刻蚀的薄膜表面面积增大，致使刻蚀剂的浓度在局部表面被摊薄导致刻蚀率下降。这是干法刻蚀的刻蚀化学性蚀刻(Chemical reaction)导致的。在蓝宝石的等离子体刻蚀，蓝宝石体现在非等向性刻蚀，但其横向刻蚀速率约是纵向刻蚀的一半。同时使用常规光刻胶作为掩模，选择比在0.6-1.0左右。随着刻蚀时间增加，掩模形貌不断缩小。其中，在刻蚀过程中，不管选择的掩膜行状为何种形状，刻蚀完成后，掩膜的形状均为底部为圆形的柱体，相对来说，圆形柱体相比多边形的柱体来说，其散射效果较差，导致蓝宝石的发光亮度较弱。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蓝宝石等离子刻蚀负载效应的图形修饰方法，旨在解决现有技术中刻蚀完成后，掩膜的形状均为底部为圆形的柱体，导致蓝宝石散射效果较差，发光亮度较弱的问题。

本发明是这样实现的，一种蓝宝石等离子刻蚀负载效应的图形修饰方法，所述方法包括下述步骤：

对选取的常规形状的掩膜进行ICP刻蚀，建立ICP掩膜图形工艺调整规则；

根据建立的ICP掩膜图形工艺调整规则以及目标图形掩膜的参数要求，计算常规形状的掩膜与所述目标图形掩膜之间的补偿参数，所述掩膜补偿参数包括补偿量、补偿位置和补偿形状；

根据计算得到的所述补偿参数，以选取的常规形状的掩膜为基础，设计生成符合目标图形的掩膜。

作为一种改进的方案，所述对选取的常规图形的掩膜进行ICP刻蚀，建立ICP掩膜图形工艺调整规则的步骤具体包括下述步骤：

控制按照常规的圆形掩膜和方形掩膜制作光刻蚀图形掩膜；

对制作的光刻蚀掩膜图形进行光刻蚀操作，计算掩膜在第一周期和第一周长的情形下的光刻蚀速率和选择比；