[发明专利]刻蚀量监控方法及监控模块

说明书

本发明公开了一种刻蚀量监控方法，包括：在被刻蚀对象中加入反馈离子，反馈离子深度与计划刻蚀深度一致；执行刻蚀，同时持续检测反馈离子信号；当反馈离子信号衰减为零，则到达计划刻蚀深度。本发明还公开了一种刻蚀量监控模块。本发明能避免刻蚀率对刻蚀总流量影响，实现刻蚀量的精确控制。

技术领域

本发明涉及半导体生产制造领域，特别是涉及一种用于监控刻蚀量的监控方法。本发明还涉及一种用于监控刻蚀量的监控模块。

背景技术

刻蚀，英文为Etch，它是半导体制造工艺，微电子IC制造工艺以及微纳制造工艺中的一种相当重要的步骤。是与光刻相联系的图形化(pattern)处理的一种主要工艺。所谓刻蚀，实际上狭义理解就是光刻腐蚀，先通过光刻将光刻胶进行光刻曝光处理，然后通过其它方式实现腐蚀处理掉所需除去的部分。刻蚀是用化学或物理方法有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程，其基本目标是在涂胶的硅片上正确地复制掩模图形。随着微制造工艺的发展，广义上来讲，刻蚀成了通过溶液、反应离子或其它机械方式来剥离、去除材料的一种统称，成为微加工制造的一种普适叫法。

在刻蚀工艺中，需要精确的控制刻蚀量，否则会造成工艺偏差甚至废品，严重影响良品率。目前，为控制刻蚀量普遍采用的是控制刻蚀时间，即通过标定和理论计算固定刻蚀工艺的刻蚀时长，继而达到控制刻蚀量的目的。但是，在实际生产过程中，固定时间刻蚀导致总刻蚀量会受到当前刻蚀率的影响，如图1所示，造成无法通过固定时间实现刻蚀量的精确控制，造成刻蚀不足或过刻蚀，影响生产。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明要解决的技术问题是提供一种能避免刻蚀率对刻蚀总流量影响，精确控制刻蚀量的刻蚀量监控方法。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种能避免刻蚀率对刻蚀总流量影响，精确控制刻蚀量的刻蚀量监控模块。

为解决上述技术问题，本发明提供的刻蚀量监控方法，包括以下步骤：

S1，在被刻蚀对象中加入反馈离子，反馈离子深度与计划刻蚀深度一致；

S2，执行刻蚀，同时持续检测反馈离子信号；

S3，当反馈离子信号衰减为零，则到达计划刻蚀深度。

可选择的，进一步改进所述的刻蚀量监控方法，通过离子注入将反馈离子注入到被刻蚀对象中。

可选择的，进一步改进所述的刻蚀量监控方法，反馈离子信号包括注入反馈离子的信号、反馈离子与被对象复合信号或反馈离子与刻蚀气体复合信号。

可选择的，进一步改进所述的刻蚀量监控方法，其能用于20nm、22nm、28nm、32nm、40nm或45nm刻蚀工艺中。

可选择的，进一步改进所述的刻蚀量监控方法，其能用于半导体逻辑器件刻蚀工艺中。

为解决上述技术问题，本发明提供一种刻蚀量监控模块，其能集成于半导体刻蚀机台，包括：

反馈离子注入模块，其用于在被刻蚀对象中注入反馈离子，反馈离子深度与计划刻蚀深度一致；

检测模块，其用于在执行刻蚀同时持续检测反馈离子信号；

控制模块，其用于当反馈离子信号衰减为零，则到达计划刻蚀深度控制停止刻蚀。

可选择的，进一步改进所述的刻蚀量监控模块，反馈离子信号包括注入反馈离子的信号、反馈离子与被对象复合信号或反馈离子与刻蚀气体复合信号。