CN102569114A - 一种金属导线尺寸监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种金属导线尺寸监控方法，该方法在预设了金属导线电阻的区间后，包括：根据金属导线电阻的区间计算得到其横截面积的区间；根据金属导线横截面积的区间和其厚度计算得到金属导线的尺寸区间，即第一尺寸区间；根据所述第一尺寸区间监控并调整金属导线的尺寸，所述金属导线的尺寸包括其横截面的顶部宽度和底部宽度。本发明通过同时监测金属导线横截面的顶部宽度和底部宽度，能够准确的获知具有一定倾斜角度的金属导线的横截面积，进而使监测的金属导线尺寸变化能够准确的反映金属导线电阻的变化，因此能够通过调整金属导线的尺寸实现对导线电阻的准确调整。

Description

一种金属导线尺寸监测方法

技术领域：

本发明涉及集成电路制造技术领域，尤其涉及一种金属导线尺寸监测方法。

背景技术：

在集成电路制造工艺中，为满足集成电路对金属导线电阻大小的要求，在金属层刻蚀之后通常还会包括金属导线尺寸监测步骤。在金属导线尺寸监测步骤中，获取金属导线的宽度和厚度，并计算出金属导线的横截面积。金属导线的横截面积直接的影响了其电阻大小，其横截面积越大则电阻越小，横截面积越小则电阻越大。因此，可以通过监测并调整金属导线的尺寸实现调整金属导线的电阻大小。

现有的一种金属导线尺寸监测方法为：测量金属导线顶部的宽度并测量金属导线的厚度，以金属导线顶部的宽度作为金属导线的宽度，根据金属导线的宽度和厚度来计算其横截面积。后续步骤中可以根据金属导线电阻横截面积计算出其电阻值，若金属导线电阻满足集成电路中的要求，则保持现有金属层刻蚀制程中的工艺参数，使金属导线尺寸保持不变，否则，根据集成电路中对金属导线电阻的要求，调整金属层刻蚀制程中的工艺参数，以调整金属导线的尺寸。

但是，在实际应用场景中，不同的刻蚀设备或同一刻蚀设备在不同的时期刻蚀形成的金属导线的横截面形状不一致，如图1所示的金属导线的横截面比较垂直，约为87°，其顶部和底部的宽度差别较小，如图2所示的金属导线的横截面比较倾斜，约为83°，其顶部和底部的宽度差别较大。图1所示的金属导线顶部宽度和图2所示的金属导线的顶部宽度相同，但底部宽度不同，所以其横截面积不同，电阻也不同。可知，影响金属导线电阻的参数实际是其横截面积，不是其横截面的顶部宽度。因此，现有的金属导线尺寸监测方法存在以下缺陷：其所监测的金属导线尺寸变化不能准确的反映出金属导线横截面积变化，进而金属导线尺寸变化不能准确的反映金属导线电阻的变化，因此难以通过调整金属导线尺寸实现对导线电阻的准确调整。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种金属导线尺寸监测方法，使监测到金属导线尺寸变化能准确的反映其电阻的变化，进而通过调整金属导线的尺寸实现对导线电阻的准确调整。

为解决上述问题，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种金属导线尺寸监控方法，在预设了金属导线电阻的区间后，包括：

根据金属导线电阻的区间计算得到金属导线横截面积的区间；

根据金属导线横截面积的区间和其厚度计算得到金属导线的尺寸区间，即第一尺寸区间；

根据所述第一尺寸区间监控并调整金属导线的尺寸，所述金属导线的尺寸包括其横截面的顶部宽度和底部宽度。

优选的，

所述第一尺寸区间为金属导线横截面的顶部宽度和底部宽度的平均值。

优选的，所述金属导线尺寸监控方法，还包括：

预先设定金属导线顶部宽度的尺寸区间，即第二尺寸区间；

当所述顶部宽度不满足第二尺寸区间时，调整所述金属导线的尺寸。

优选的，所述金属导线尺寸监控方法，还包括：

预先设定金属导线底部宽度的尺寸区间，即第三尺寸区间；

当所述底部宽度不满足第三尺寸区间时，调整所述金属导线的尺寸。

优选的，

所述监控并调整金属导线的尺寸，包括：

分别测量获取金属导线横截面的顶部宽度和底部宽度。

优选的，

所述监控并调整金属导线的尺寸，包括：

通过调整金属层刻蚀中的工艺参数，调整金属导线的尺寸。

优选的，

所述金属导线的横截面为梯形，其顶部宽度小于其底部宽度。

优选的，

所述金属导线的横截面积为其顶部宽度和底部宽度的平均值与其厚度的乘积，所述金属导线的顶部宽度和底部宽度的平均值与其电阻成反比。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本发明实施例所提供的技术方案，通过同时监测金属导线横截面的顶部宽度和底部宽度，能够准确的获知具有一定倾斜角度的金属导线的横截面积，进而使监测的金属导线尺寸变化能够准确的反映金属导线电阻的变化，因此能够通过调整金属导线的尺寸实现对导线电阻的准确调整。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为背景技术部分提供的一种金属导线的横截面测量方式示意图；

图2为背景技术部分提供的另一种金属导线的横截面测量方式示意图；

图3为实施例一提供的金属导线尺寸监控方法流程示意图；

图4为实施例一提供的金属导线的横截面测量方式示意图；

图5为实施例二提供的金属导线尺寸监控方法流程示意图；

图6为实施例三提供的金属导线的横截面测量方式示意图。

具体实施方式

正如背景技术部分所述，不同的刻蚀设备或同一刻蚀设备在不同的时期刻蚀形成的金属导线的横截面的形状不一致，具有不同倾角的金属导线的顶部和底部的尺寸的差别不同，因此不同的金属导线可能会存在横截面顶部宽度相同，底部宽度不同，横截面积不同，电阻也不同的情况。可知，影响金属导线电阻的参数实际是其横截面积，不是顶部的宽度。因此，现有的金属导线尺寸监测方法存在以下缺陷：其所监测的金属导线尺寸变化不能准确的反映出金属导线横截面积变化，进而可知其所监测的金属导线尺寸变化不能准确的反映金属导线电阻的变化，因此调整金属导线的尺寸不能实现对导线电阻的准确调整。

基于上述研究的基础上，本发明实施例提供了一种金属导线尺寸监控方法，在预设了金属导线电阻的区间后，该方法包括以下步骤：

根据金属导线电阻的区间计算得到金属导线横截面积的区间；

根据金属导线横截面积的区间和其厚度计算得到金属导线的尺寸区间，即第一尺寸区间；

根据所述第一尺寸区间监控并调整金属导线的尺寸，所述金属导线的尺寸包括其横截面的顶部宽度和底部宽度。

本发明实施例所提供的技术方案，通过同时监测金属导线横截面的顶部宽度和底部宽度，能够准确的获知具有一定倾斜角度的金属导线的横截面积，进而使监测的金属导线尺寸变化能够准确的反映金属导线电阻的变化，因此能够通过调整金属导线的尺寸实现对导线电阻的准确调整。

以上是本申请的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例一：

本发明实施例提供了一种金属导线尺寸监控方法，如图3所示，为该方法的一种流程示意图，该方法具体包括以下步骤：

步骤S301：预先设定金属导线电阻的区间。

所述金属导线电阻的区间可以根据对所要形成的半导体器件的电性要求设定，受现有工艺水平的限制。

步骤S302：根据金属导线电阻的区间计算得到金属导线横截面积的区间。

通常，金属导线的电阻值与其横截面积成反比。

步骤S303：根据金属导线横截面积的区间和其厚度计算得到金属导线的尺寸区间，即第一尺寸区间；

通常刻蚀后形成的金属导线的两侧边并不垂直于晶片，而是具有一定的倾斜角度，其横截面为梯形结构，且顶部宽度小于其底部宽度。

由于用于刻蚀形成导线的金属层厚度通常为设定的值，不用作调整，因此刻蚀后形成的金属导线的厚度固定，所以金属导线的宽度可以准确的反映出其横截面积的大小，进而金属导线的宽度可以准确的反映出其电阻的大小。因金属导线的宽度与其横截面积成正比，金属导线的横截面积与其电阻成反比，所以金属导线的宽度与其电阻成反比。因此，可以通过增加金属导线的宽度实现减小其电阻值，通过减小金属导线的宽度实现增加其电阻值。

由于金属导线横截面为梯形结构，其顶部宽度和底部宽度不同，金属导线的横截面积为其顶部宽度和底部宽度的平均值与其厚度的乘积，金属导线的顶部宽度和底部宽度的平均值与其电阻成反比。因此，如果仅监测并调整其顶部宽度，则无法准确的调整金属导线的横截面积，进而无法使金属导线的电阻满足设定的区间。

本实施例中所述第一尺寸区间为金属导线横截面的顶部宽度和底部宽度的平均值。

步骤S304：根据所述第一尺寸区间监控并调整金属导线的尺寸，所述金属导线的尺寸包括其横截面的顶部宽度和底部宽度。

相比于现有技术中仅监测调整金属导线顶部宽度的方案，本实施例中，可以在生产过程中分别测量获取金属导线横截面的顶部宽度和底部宽度(如图4提供的金属导线测量示意图所示)，具体的可以通过调整金属层刻蚀中的工艺参数，调整金属导线的尺寸，如可以通过调整刻蚀时掩模图形的宽度或调整刻蚀用量来调整金属导线的宽度。一般情况下，在增加金属导线顶部宽度的同时，其底部宽度也会相应的增加，其横截面积增加、电阻减小。

本发明实施例所提供的技术方案，通过同时监测金属导线横截面的顶部宽度和底部宽度，能够准确的获知具有一定倾斜角度的金属导线的横截面积，进而使监测的金属导线尺寸变化能够准确的反映金属导线电阻的变化，因此能够通过调整金属导线的尺寸实现对导线电阻的准确调整。

实施例二：

为防止金属导线在横截面积一定的情况下，其局部宽度或形状发生变形，本发明提供的技术方案还可以包括对金属导线顶部宽度的监测的限制。具体的可以预先设置限制金属导线顶部宽度在第二尺寸区间内，当监测发现所述顶部宽度不满足第二尺寸区间时，通过调整金属层刻蚀中的工艺参数，实现调整金属导线的顶部宽度。因此本实施例提供的金属导线尺寸监控方法，如图5提供的方法流程示意图，还可以包括以下步骤：

步骤S501，预先设定金属导线顶部宽度的尺寸区间，即第二尺寸区间；

步骤S502，判断所述顶部宽度是否满足第二尺寸区间，如果否则执行步骤S503；

步骤S503，调整所述金属导线的尺寸，使所述顶部宽度满足第二尺寸区间。

本实施例中，通过单独监测调整金属导线顶部的宽度可以防止金属导线在横截面积一定的情况下，其局部宽度或形状发生变形，因此能够更加准确的实现根据对电阻的需求调整金属导线的尺寸。

实施例三：

为防止金属导线在横截面积一定的情况下，其局部宽度或形状发生变形，本发明提供的技术方案还可以包括对金属导线底部宽度的监测的限制。具体的可以预先设置限制金属导线底部在第三尺寸区间内，当监测发现所述底部宽度不满足第三尺寸区间时，通过调整金属层刻蚀中的工艺参数，实现调整金属导线的底部宽度。因此本实施例提供的金属导线尺寸监控方法，如图6提供的方法流程示意图，还可以包括以下步骤：

步骤S601，预先设定金属导线底部宽度的尺寸区间，即第三尺寸区间；

步骤S602，判断所述底部宽度是否满足第三尺寸区间，如果否则执行步骤S603；

步骤S603，调整所述金属导线的尺寸，使所述底部宽度满足第三尺寸区间。

本实施例中，通过单独监测调整金属导线顶部的宽度可以防止金属导线在横截面积一定的情况下，其局部宽度或形状发生变形，因此能够更加准确的实现根据对电阻的需求调整金属导线的尺寸。

本发明实施例所提供的技术方案，通过同时监测金属导线横截面的顶部宽度和底部宽度，能够准确的获知具有一定倾斜角度的金属导线的横截面积，进而使监测的金属导线尺寸变化能够准确的反映金属导线电阻的变化，因此能够通过调整金属导线的尺寸实现对导线电阻的准确调整。

本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种金属导线尺寸监控方法，其特征在于，在预设了金属导线电阻的区间后，包括：

根据金属导线电阻的区间计算得到金属导线横截面积的区间；

根据金属导线横截面积的区间和其厚度计算得到金属导线的尺寸区间，即第一尺寸区间；

根据所述第一尺寸区间监控并调整金属导线的尺寸，所述金属导线的尺寸包括其横截面的顶部宽度和底部宽度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

所述第一尺寸区间为金属导线横截面的顶部宽度和底部宽度的平均值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

预先设定金属导线顶部宽度的尺寸区间，即第二尺寸区间；

当所述顶部宽度不满足第二尺寸区间时，调整所述金属导线的尺寸。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

预先设定金属导线底部宽度的尺寸区间，即第三尺寸区间；

当所述底部宽度不满足第三尺寸区间时，调整所述金属导线的尺寸。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监控并调整金属导线的尺寸，包括：

分别测量获取金属导线横截面的顶部宽度和底部宽度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监控并调整金属导线的尺寸，包括：

通过调整金属层刻蚀中的工艺参数，调整金属导线的尺寸。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述金属导线的横截面为梯形，其顶部宽度小于其底部宽度。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述金属导线的横截面积为其顶部宽度和底部宽度的平均值与其厚度的乘积，所述金属导线的顶部宽度和底部宽度的平均值与其电阻成反比。

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