[发明专利]一种改善关键尺寸均匀性的方法

说明书

本发明提供一种改善关键尺寸均匀性的方法，属于半导体制造技术领域，包括：采用一第一光罩刻蚀隔离层，以去除位于金属格区域和连续区域的隔离层，并保留位于分立区域的隔离层，位于金属格区域的金属布线层构成金属格，位于分立区域的外围金属结构和隔离层构成台阶，第一光罩具有对应金属格区域和连续区域的第一刻蚀窗口；依次进行光刻处理和后续处理得到具有预设的关键尺寸的目标晶圆。本发明的有益效果：改善提高晶圆中心金属格边沿关键尺寸的均匀性，增大蚀刻的控制范围，提高产线的稳定性。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种改善关键尺寸均匀性的方法。

背景技术

在背照式影像传感器生产过程中，晶圆上依次生成金属布线层、隔离层等，晶圆由多个晶粒区域1构成，在通过必要的工艺在每个晶粒中心形成规则金属格图案后，对晶圆进行分割得到一个个独立的晶粒，再对晶粒进行封装等处理得到晶粒成品。

如图1所示，每个晶粒区域1都由金属格区域2和非金属格区域3构成，金属格区域2为矩形，非金属格区域3环绕在金属格区域2的四周，非金属格区域3由分立区域4和连续区域5构成，分立区域4为矩形且数量不超过三个，金属格区域2的前、后、左、右每侧至多有一个分立区域4，并且金属格区域2和分立区域4之间由连续区域5隔开即金属格区域2和分立区域4之间不接触。如图1所示，为金属格区域2的前侧和右侧分别具有一个分立区域4的实施例，图1仅为其中一种晶粒区域的示意图。金属格区域2中的金属布线层中具有第一金属，分立区域4的金属布线层中具有第二金属，金属格区域2的金属布线层用于生成上述金属格图案。

现有技术中，金属布线层的材质可以采用铜也可以采用其他金属隔离层的材质可以采用氮化硅，假设第一金属和第二金属的材质均为铜，则晶粒生成工艺包括：

步骤a1、采用一第一光罩6对隔离层进行刻蚀，如图2所示，为第一光罩6的示意图，阴影部分为刻蚀窗口，该刻蚀窗口形状与金属格区域2对应，刻蚀后，氮化硅需覆盖非金属格区域3(覆盖非金属格区域3目的是覆盖分立区域4的第二金属)，金属格区域2的氮化硅被去除即晶粒中间的金属格区域2打开，位于非金属格区域3的第二金属和氮化硅就形成环绕金属格区域2的封闭式的台阶，封闭式的台阶高度高于金属格区域2，从而形成高度差，此时，金属格区域2的金属布线层构成金属格图案，之后进行光刻处理，其中光刻处理包括涂覆底部抗反射层、涂覆光刻胶、旋涂显影液、曝光、显影、刻蚀等，由于封闭式台阶的存在，位于台阶处的底部抗反射图层会产生堆积从而引起均匀性问题；

步骤a2、沉积金属铝层，采用一第二光罩7对金属铝层进行刻蚀，如图3所示，为第二光罩7的示意图，阴影部分为刻蚀窗口，该刻蚀窗口形状与金属格区域2和分立区域4对应，刻蚀后，去除金属格区域2和分立区域4的金属铝层，分立区域4的台阶没有被剩余的金属铝层完全包裹，此时，关于金属格图案生成的工艺结束。

在晶粒中心形成规则金属格图案时，之后进行光刻处理，由于封闭式台阶的存在，位于台阶处的底部抗反射图层会产生堆积，在进行光刻处理时显影液容易回弹而堆积在金属格边沿区域，再经过蚀刻后金属格边沿区域关键尺寸偏大，金属格边沿区域关键尺寸均匀性不好会导致颜色异常的缺陷。目前生产线采用的手段是加长蚀刻时间，通过加长蚀刻时间，能够使金属格边沿区域关键尺寸符合设计要求，但会导致金属格区域关键尺寸偏小，而且由于蚀刻机台的差异和蚀刻速度不固定，如果蚀刻速度偏低产品还是会受到影响。因此，通过加长蚀刻时间并不能从根本上解决问题，最终产品还是会受到影响。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明涉及一种优化光罩设计改善关键尺寸均匀性的方法。

本发明采用如下技术方案：