[发明专利]酸槽式湿法刻蚀工艺

说明书

本发明提供了一种酸槽式湿法刻蚀工艺，包括：进行酸槽换酸后第一次酸槽刻蚀；根据酸槽中小换酸的周期内累计处理的硅片的数量计算刻蚀速率；根据计算的刻蚀速率和硅片的薄膜的刻蚀量获得工艺时间，通过量测后值和工艺时间获得实际刻蚀速率从第二次酸槽刻蚀开始，根据上一次计算的刻蚀速率和实际的刻蚀速率调节此次工艺刻蚀的速率。在本发明的酸槽式湿法刻蚀工艺中，通过小换酸的周期内累计处理的硅片的数量计算刻蚀工艺中每一批硅片的刻蚀速率，减少小换酸前后实际刻蚀速率的突变对工艺控制的计算的影响，最终提高工艺控制的准确度，可以实现硅片的连续刻蚀作业。

技术领域

本发明涉及半导体刻蚀技术领域，尤其涉及一种酸槽式湿法刻蚀工艺。

背景技术

随着集成电路的不断发展，半导体器件的关键尺寸越来越小，清洗工艺和刻蚀工艺作为半导体生产中必不可少的工艺也越来越重要，通常清洗工艺在槽式湿法清洗机台中进行，刻蚀工艺中的湿法刻蚀在槽式湿法刻蚀机台中进行。而随着湿法刻蚀的进行，槽式湿法刻蚀机台中的槽内的酸的浓度会逐渐变化，影响刻蚀速率，因此需要对槽内的酸进行部分更换，称为小换酸。以磷酸为例，目前小换酸的控制方法是将槽内的跑货量换算成Nitride(氮化物)的刻蚀量，当累积Nitride(氮化物)的刻蚀量达到设定值时触发小换酸。

现有技术的工艺控制时间的计算是根据硅片前一层刻蚀的工艺状况和之前处理的一批次的硅片反馈的刻蚀速率来调整当前的硅片刻蚀的工艺处理时间，但是由于槽式湿法刻蚀工艺中小换酸周期内，刻蚀速率随着酸槽累积处理的硅片的增加而依次下降，现有工艺无法精确控制各种因素对刻蚀速率带来的影响，特别是小换酸前后刻蚀速率发生突变的情况，因此，为了得到比较接近于实际刻蚀速率的反馈值，需要等待上一批次硅片刻蚀后的值通过量测完成，因此要对同一时间段内处理的批次硅片数量进行了限制，无法连续作业。

发明内容

本发明的目的在于提供一种酸槽式湿法刻蚀工艺，使得酸槽式湿法刻蚀工艺更加精确并且可以通过进入机台的累计处理的硅片预测刻蚀速率，使得硅片的刻蚀不受数量的限制从而能连续作业。

为了达到上述目的，本发明提供了一种酸槽式湿法刻蚀工艺，包括：

进行第一次酸槽刻蚀；

根据酸槽中小换酸的周期内累计处理的硅片数量计算刻蚀速率；

进行第一次酸槽刻蚀，根据第一次工艺刻蚀时间和第一次刻蚀掉的硅片的薄膜的值获得实际的刻蚀速率；

从第二次酸槽刻蚀开始，根据上一次计算的刻蚀速率和实际的刻蚀速率对比，调节此次工艺刻蚀的速率的计算。

可选的，在所述的酸槽式湿法刻蚀工艺时间的控制方法中，所述小换酸的周期为从小换酸完成后到下一次小换酸开始为一个小换酸的周期。

可选的，在所述的酸槽式湿法刻蚀工艺时间的控制方法中，所述一个小换酸的周期内的硅片的刻蚀速率递减。

可选的，在所述的酸槽式湿法刻蚀工艺时间的控制方法中，小换酸的酸为磷酸。

可选的，在所述的酸槽式湿法刻蚀工艺时间的控制方法中，计算刻蚀速率的方法为：

ER＝[Monitor ER-(Wafer Count×ER delta)]

其中：Monitor ER为一个小换酸周期内小换酸后的起始刻蚀速率；wafer count指一个小换酸的周期的累计处理硅片数量；ER delta指一个小换酸的周期内作业一片硅片刻蚀速率的递减量。

可选的，在所述的酸槽式湿法刻蚀工艺时间的控制方法中，计算工艺时间的方法为：

工艺时间＝(工艺前值-目标值)/刻蚀速率

其中：工艺前值为刻蚀工艺处理前的薄膜厚度，目标值为刻蚀工艺处理后要求的薄膜目标厚度。