[发明专利]刻蚀方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，更具体地说，涉及一种刻蚀方法和系统。

背景技术

随着超大规模集成电路(ULSI，Ultra Large Scale Integration)的飞速发展，集成电路制造工艺变得越来越复杂和精细，对刻蚀效果的要求也越来越严格。目前半导体器件生产过程中的各刻蚀步骤，一般多分为主刻蚀和过刻蚀两步，主刻蚀采用捕捉刻蚀停止点的方式适时的停止主刻蚀，但如果达到预设的最大主刻蚀时间仍没有找到刻蚀停止点，也同样会停止主刻蚀，之后采用固定刻蚀时间的方式进行过刻蚀，以避免刻蚀残留。

但是现有技术中的上述刻蚀方法，往往会出现刻蚀残留，下面以金属层的刻蚀过程为例进行说明。

金属层刻蚀过程中的主刻蚀应终止在金属和氧化物的界面处，即主刻蚀过程中如果扫描到了氧化物，即停止主刻蚀，进入过刻蚀步骤，但如果在预设的金属层主刻蚀时间范围内没有扫描到氧化物，也同样会停止主刻蚀进入过刻蚀步骤。

采用上述方式，一般情况下，主刻蚀步骤就能够捕捉到刻蚀停止点，但是，实际操作中，由于各种原因，很多时候主刻蚀步骤未能捕捉到刻蚀停止点便因达到预设的主刻蚀停止时间而停止了，之后进入过刻蚀步骤，在固定的时间内完成过刻蚀。这样便导致刻蚀停止点之后，实际的过刻蚀时间小于正常的过刻蚀时间，即实际上整个刻蚀过程刻蚀掉的金属层的厚度小于正常的刻蚀厚度，这种情况下，往往容易导致金属层的刻蚀残留，或者器件的CD(关键尺寸)偏大等不良后果。

发明内容

本发明实施例提供一种刻蚀方法和系统，避免了因过早地停止主刻蚀，而导致过刻蚀之后的刻蚀残留以及器件CD偏大等问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种刻蚀方法，包括：

主刻蚀停止后，判断所述主刻蚀停止时是否捕捉到了刻蚀停止点，如果否，则进入过刻蚀步骤继续捕捉刻蚀停止点，所述过刻蚀步骤在达到预设的最大过刻蚀时间时自动停止，以及捕捉到刻蚀停止点之后，再经过了正常的过刻蚀时间时自动停止；

所述过刻蚀停止后，判断所述过刻蚀停止前是否捕捉到了刻蚀停止点，如果是，根据刻蚀厚度和最大主刻蚀时间，得出最大主刻蚀时间的修正值；

采用所述最大主刻蚀时间的修正值进行下一次刻蚀过程。

优选的，还包括：

主刻蚀停止时捕捉到了刻蚀停止点，则按照正常的过刻蚀时间进行过刻蚀。

优选的，还包括：

所述过刻蚀停止前未捕捉到刻蚀停止点，则停止整个刻蚀过程，检查刻蚀设备和/或前层工序。

优选的，所述最大主刻蚀时间的修正值与刻蚀厚度和最大主刻蚀时间的关系式为：

t₂＝t₁*h₂/h₁；

其中，t₂为最大主刻蚀时间的修正值，t₁为最大主刻蚀时间，h₂为捕捉到刻蚀停止点时的刻蚀厚度，h₁为主刻蚀停止时的刻蚀厚度。

优选的，所述捕捉到刻蚀停止点时的刻蚀厚度为，捕捉到刻蚀停止点时的刻蚀层厚度与刻蚀前的刻蚀层厚度的差值；

所述主刻蚀停止时的刻蚀厚度为，主刻蚀停止时的刻蚀层厚度与刻蚀前的刻蚀层厚度的差值。

优选的，所述最大主刻蚀时间的修正值为按照此时刻蚀设备的主刻蚀速率，达到刻蚀停止点所需的主刻蚀时间。

优选的，所述刻蚀方法应用于栅介质层和/或金属层的刻蚀过程。

本发明实施例公开了一种刻蚀系统，包括：

第一判断单元，用于主刻蚀停止后，判断所述主刻蚀停止时是否捕捉到了刻蚀停止点；

第一控制单元，用于所述主刻蚀停止时未捕捉到刻蚀停止点的情况下，控制刻蚀设备进入过刻蚀继续捕捉刻蚀停止点，所述过刻蚀步骤在达到预设的最大过刻蚀时间时自动停止，以及捕捉到刻蚀停止点之后，再经过了正常的过刻蚀时间时自动停止；

第二判断单元，用于过刻蚀停止后，判断所述过刻蚀停止前是否捕捉到了刻蚀停止点；

计算单元，用于当过刻蚀停止前捕捉到刻蚀停止点的情况下，根据刻蚀厚度和最大主刻蚀时间，得出最大主刻蚀时间的修正值；

第一反馈单元，用于采用所述最大主刻蚀时间的修正值进行下一次刻蚀过程。

优选的，还包括：

第二控制单元，用于所述主刻蚀停止时捕捉到刻蚀停止点的情况下，控制刻蚀设备按照正常的过刻蚀时间进行过刻蚀；