专利名称：改善芯片栅极侧墙生长的负载效应的方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体集成电路制造工艺方法，特别是涉及一种改善芯片栅极侧墙生长的负载效应的方法。
背景技术：
现有技术中，在栅极侧墙层如多晶硅栅的氮化硅侧墙层生长时，现有的芯片的设计使得芯片的各个局部的负载效应不同。如图2所示，产生各个局部的负载效应不同的原因是所述栅极侧墙层的薄膜生长不仅发生在多晶硅的顶部1和多晶硅之间2，而且同时发生在多晶硅的侧面3，即与多晶硅的整体表面积相关。现有技术中，多晶硅栅层的设计主要还停留在考虑图形密度的基础上，这对于化学机械研磨的均一性和刻蚀的宏负载(Macro Loading Effect)都有很好的改善意义。但是现有技术没有考虑到多晶硅栅的局部表面积在后续栅极侧墙层的薄膜生长时的引起不同的负载的情况，这样就会形成栅极侧墙生长后芯片上的各局部表面的负载不平衡，使得后续的形成所述栅极侧墙的刻蚀工艺中出现刻蚀不均衡的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种改善芯片栅极侧墙生长的负载效应的方法，能优化芯片内化学机械研磨的均一性和刻蚀的宏负载，同时能改善在栅极侧墙薄膜生长时形成的各栅极局部表面积负载不平衡的情况。为解决上述技术问题，本发明提供的改善芯片栅极侧墙生长的负载效应的方法包括步骤步骤一、设计一组填充图形；步骤二、在所述芯片的栅层生长之后，在所述栅层上的需要调节图形密度和后续栅极侧墙生长的负载效应的区域上，在所述一组填充图形中选择一个所述填充图形来进行栅布局，从而使所述芯片的图形密度达到目标图形密度和所述芯片的栅极侧墙生长的负载效应达到目标负载效应。所述栅层的组成材料能选择多晶硅、非晶硅、硅化物、金属。所述目标图形密度为所述芯片中所有栅极的正面积与芯片面积的比值，且所述目标图形密度范围为20% 40%。所述目标负载效应为所述芯片面积与栅极的侧面积之和与芯片面积的比值，且所述目标负载效应范围为120% 250%。更进一步的改进是，所述栅层是多晶硅栅层，所述栅布局是多晶硅栅布局。更进一步的改进是，所述一组填充图形包括了具有不同图形密度和不同的负载效应的多个填充图形；也包括了图形密度相同但是负载效应不同的多个填充图形。更进一步的改进是，所述栅层上的需要调节图形密度和后续栅极侧墙生长的负载效应的区域为不被栅区和扩散区所占据的区域。其中所述扩散区即为有源区(AA，active area)。确定所述不被栅区和扩散区所占据的区域的方法包含产生由栅区和扩散区组成的联合区域；将所述联合区域反转形成联合反转区域，以所述联合反转区域作为所述不被栅区和扩散区占据的区域。更进一步的改进是，将所述联合反转区域缩小一预定的量，使所述缩小的联合反转区域的边界和所述联合区域的边界间形成一大小为所述预定的量的间隔，所述预定的量的范围为0. 1微米 50微米之间的值，以所述缩小的联合反转区域作为栅层上的需要调节图形密度和后续栅极侧墙生长的负载效应的区域。本发明通过从一组预先设计的填充图形中选择一个填充图形插入到栅层需要调节图形密度和后续栅极侧墙薄膜生长的负载效应的区域进行栅极布局，能优化芯片内化学机械研磨的均一性和刻蚀的宏负载，还能同时调整栅极如多晶硅栅的局部表面积在后续栅极侧墙薄膜生长时的引起不同的负载的情况，从而能改善在栅极侧墙薄膜生长时形成的各栅极局部表面积负载不平衡的情况。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明图1是本发明方法的流程图；图2是芯片的栅极侧墙层的薄膜生长位置示意图。
具体实施例方式如图1所述为本发明方法的流程图，本发明改善芯片栅极侧墙生长的负载效应的方法包括步骤步骤一、设计一组填充图形；所述一组填充图形包括了具有不同图形密度和不同的负载效应的多个填充图形；也包括了图形密度相同但是负载效应不同的多个填充图形。步骤二、在所述芯片的栅层生长之后，在所述栅层上的需要调节图形密度和后续栅极侧墙生长的负载效应的区域上，在所述一组填充图形中选择一个所述填充图形来进行栅布局，从而使所述芯片的图形密度达到目标图形密度和所述芯片的栅极侧墙生长的负载效应达到目标负载效应。所述栅层为多晶硅栅层，所述栅布局为多晶硅栅布局。所述栅层上的需要调节图形密度和后续栅极侧墙生长的负载效应的区域必须为不被栅区和扩散区所占据的区域。其中所述扩散区即为有源区(AA，active area) 0确定所述不被栅区和扩散区所占据的区域的方法包含产生由栅区和扩散区组成的联合区域；将所述联合区域反转形成联合反转区域，进一步将所述联合反转区域缩小一预定的量，使所述缩小的联合反转区域的边界和所述联合区域的边界间形成一大小为所述预定的量的间隔，所述预定的量的范围为0. 1微米 50微米之间的值，以所述缩小的联合反转区域作为栅层上的需要调节图形密度和后续栅极侧墙生长的负载效应的区域。如图2所示，所述目标图形密度为芯片中所有栅极的正面积与芯片面积的比值， 且所述目标负载效应范围为120% 250%。所述目标负载效应为芯片面积与栅极的侧面积之和与芯片面积的比值，且所述目标图形密度范围为20% 40%。所述栅极的正面积即图2中标记1所示面积；所述芯片面积即图2中标记1和2之和所示面积；所述栅极的侧面积即图2中标记3所示面积。本发明通过在栅区和扩散区之外的联合反转区域内进行栅布局，最后使芯片的图形密度和负载效应都达到目标图形密度和目标负载效应；而现有技术的多晶硅栅层的设计中，虽然考虑到了目标图形密度的设计，但是并没有使芯片的负载效应也能同时达到目标负载效应。所以本发明和现有技术相比，在能优化芯片内化学机械研磨的均一性和刻蚀的宏负载的同时能改善在栅极侧墙薄膜生长时形成的各栅极局部表面积负载不平衡的情况。 以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种改善芯片栅极侧墙生长的负载效应的方法，其特征在于，包括步骤步骤一、设计一组填充图形；步骤二、在所述芯片的栅层生长之后，在所述栅层上的需要调节图形密度和后续栅极侧墙生长的负载效应的区域上，在所述一组填充图形中选择一个所述填充图形来进行栅布局，从而使所述芯片的图形密度达到目标图形密度和所述芯片的栅极侧墙生长的负载效应达到目标负载效应。
2.如权利要求1所述的改善芯片栅极侧墙生长的负载效应的方法，其特征在于所述栅层的组成材料能选择多晶硅、非晶硅、硅化物、金属。
3.如权利要求1所述的改善芯片栅极侧墙生长的负载效应的方法，其特征在于所述栅层是多晶硅栅层，所述栅布局是多晶硅栅布局。
4.如权利要求1所述的改善芯片栅极侧墙生长的负载效应的方法，其特征在于所述一组填充图形包括了具有不同图形密度和不同的负载效应的多个填充图形；也包括了图形密度相同但是负载效应不同的多个填充图形。
5.如权利要求1所述的改善芯片栅极侧墙生长的负载效应的方法，其特征在于所述栅层上的需要调节图形密度和后续栅极侧墙生长的负载效应的区域为不被栅区和扩散区所占据的区域。
6.如权利要求5所述的改善芯片栅极侧墙生长的负载效应的方法，其特征在于确定所述不被栅区和扩散区所占据的区域的方法包含产生由栅区和扩散区组成的联合区域； 将所述联合区域反转形成联合反转区域，以所述联合反转区域作为所述不被栅区和扩散区占据的区域。
7.如权利要求6所述的改善芯片栅极侧墙生长的负载效应的方法，其特征在于将所述联合反转区域缩小一预定的量，使所述缩小的联合反转区域的边界和所述联合区域的边界间形成一大小为所述预定的量的间隔，所述预定的量的范围为0. 1微米 50微米之间的值，以所述缩小的联合反转区域作为栅层上的需要调节图形密度和后续栅极侧墙生长的负载效应的区域。
8.如权利要求1所述的改善芯片栅极侧墙生长的负载效应的方法，其特征在于所述目标图形密度为所述芯片中所有栅极的正面积与芯片面积的比值，且所述目标图形密度范围为20% 40%。
9.如权利要求1所述的改善芯片栅极侧墙生长的负载效应的方法，其特征在于所述目标负载效应为所述芯片面积与栅极的侧面积之和与芯片面积的比值，且所述目标负载效应范围为120% 250%。
全文摘要
本发明公开了一种改善芯片栅极侧墙生长的负载效应的方法包括步骤设计一组填充图形；在所述芯片的栅层生长之后，在所述栅层上的需要调节图形密度和后续栅极侧墙生长的负载效应的区域上，在所述一组填充图形中选择一个所述填充图形来进行栅布局，从而使所述芯片的图形密度达到目标图形密度和所述芯片的栅极侧墙生长的负载效应达到目标负载效应。本发明能优化芯片内化学机械研磨的均一性和刻蚀的宏负载，同时能改善在栅极侧墙薄膜生长时形成的各栅极局部表面积负载不平衡的情况。
文档编号H01L21/28GK102263018SQ20101018655
公开日2011年11月30日 申请日期2010年5月27日 优先权日2010年5月27日
发明者陈福成 申请人:上海华虹Nec电子有限公司