刻蝕終點(diǎn)檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種刻蝕終點(diǎn)檢測方法，在具有射頻電源適配器的刻蝕反應(yīng)腔中進(jìn)行，其在刻蝕過程中采用適配器來進(jìn)行終點(diǎn)檢測，包括以下步驟：將襯底放入刻蝕反應(yīng)腔中，并采用適配器的參數(shù)來監(jiān)測刻蝕反應(yīng)腔內(nèi)的阻抗；對襯底進(jìn)行刻蝕工藝；適配器的參數(shù)發(fā)生突變，停止刻蝕。本發(fā)明的刻蝕終點(diǎn)檢測方法，通過射頻電源適配器的參數(shù)變化來監(jiān)測刻蝕是否達(dá)終點(diǎn)，從而在無需另外安裝終點(diǎn)檢測系統(tǒng)的條件下，利用刻蝕反應(yīng)腔自身具有的射頻電源適配器就可以進(jìn)行有效地終點(diǎn)檢測，簡化了操作步驟，節(jié)約了成本。
【專利說明】刻蝕終點(diǎn)檢測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種刻蝕終點(diǎn)檢測方法。

【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體制造過程中，刻蝕工藝都采用等離子干法刻蝕1)1-7 2化10，即晶圓放入腔體((^￡111113610中，控制通入需要的氣體和壓強(qiáng)，加上射頻產(chǎn)生等離子體
，用等離子體對晶圓進(jìn)行刻蝕工藝?？涛g是否到達(dá)終點(diǎn)是生產(chǎn)中需要精確控制的。
[0003]刻蝕在到達(dá)終點(diǎn)前后，根據(jù)刻蝕的反應(yīng)膜不同，等離子體中某些波長的光譜會(huì)發(fā)生變化，因此用光學(xué)探測儀器對這些光譜的強(qiáng)度進(jìn)行探測和計(jì)算，可以獲知刻蝕過程是否達(dá)到終點(diǎn)。
[0004]但對于一些沒有配備專門的光學(xué)終點(diǎn)檢測儀(￡90)的機(jī)臺(tái)，就不可能通過這種方式了解刻蝕的終點(diǎn)。因此，在不增加成本的情況下，采用另外的方式探測刻蝕的終點(diǎn)非常必要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服以上問題，本發(fā)明旨在提供一種刻蝕終點(diǎn)檢測方法，通過射頻電源適配器的參數(shù)變化來監(jiān)測刻蝕是否達(dá)終點(diǎn)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的一種刻蝕終點(diǎn)檢測方法，在具有射頻電源適配器的刻蝕反應(yīng)腔中進(jìn)行，其特征在于，在刻蝕過程中采用所述適配器來進(jìn)行終點(diǎn)檢測，包括以下步驟:
[0007]步驟01:將襯底放入所述刻蝕反應(yīng)腔中，并采用所述適配器的參數(shù)來監(jiān)測所述刻蝕反應(yīng)腔內(nèi)的阻抗；
[0008]步驟02:對所述襯底進(jìn)行刻蝕工藝；
[0009]步驟03:所述適配器的參數(shù)發(fā)生突變，停止刻蝕。
[0010]優(yōu)選地，所述步驟01具體包括:將襯底放入所述刻蝕反應(yīng)腔中，并采用所述適配器的仆？所檢測的電壓變化來監(jiān)測所述刻蝕反應(yīng)腔內(nèi)的阻抗變化。
[0011〕 優(yōu)選地，所述步驟03具體包括:所述適配器的仆？所檢測的電壓發(fā)生突變，停止刻蝕。
[0012]優(yōu)選地，所述步驟01具體包括:將襯底放入所述刻蝕反應(yīng)腔中，并采用所述適配器的電容變化來監(jiān)測所述刻蝕反應(yīng)腔內(nèi)的阻抗變化。
[0013]優(yōu)選地，所述步驟03具體包括:所述適配器的電容發(fā)生突變，停止刻蝕。
[0014]優(yōu)選地，所述步驟01具體包括:將襯底放入所述刻蝕反應(yīng)腔中，并采用所述適配器的電阻變化來監(jiān)測所述刻蝕反應(yīng)腔內(nèi)的阻抗變化；所述步驟03具體包括:所述適配器的電阻發(fā)生突變，停止刻蝕。
[0015]優(yōu)選地，所述的刻蝕工藝為等離子干法刻蝕工藝。
[0016]本發(fā)明的刻蝕終點(diǎn)檢測方法，通過射頻電源適配器的參數(shù)變化來監(jiān)測刻蝕是否達(dá)終點(diǎn)，從而在無需另外安裝終點(diǎn)檢測系統(tǒng)的條件下，利用刻蝕反應(yīng)腔自身具有的射頻電源適配器就可以進(jìn)行有效地終點(diǎn)檢測，簡化了操作步驟，節(jié)約了成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的刻蝕終點(diǎn)檢測方法的流程示意圖
[0018]圖2為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的射頻電源適配器的仆？電路示意圖
[0019]圖33為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的射頻電源適配器的乂卯所檢測到的三個(gè)襯底的電壓曲線示意圖
[0020]圖36為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的采用終點(diǎn)檢測設(shè)備檢測到的三個(gè)襯底的曲線示意圖

【具體實(shí)施方式】
[0021]為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0022]本發(fā)明的刻蝕終點(diǎn)檢測方法，在具有射頻電源適配器的刻蝕反應(yīng)腔中進(jìn)行，在刻蝕過程中采用適配器來進(jìn)行終點(diǎn)檢測；其原理為:在等離子體干法刻蝕過程中，通常包括:通入反應(yīng)氣體，控制反應(yīng)壓強(qiáng)，并加入射頻電壓，從而產(chǎn)生等離子體來實(shí)現(xiàn)干法刻蝕。由于不同的刻蝕反應(yīng)腔的阻抗不同，為了使射頻電壓功率完全施加到刻蝕反應(yīng)腔中而避免產(chǎn)生反射，需要在刻蝕反應(yīng)腔體前端設(shè)置一射頻電源適配器；該射頻電源適配器可以根據(jù)反應(yīng)腔內(nèi)的阻抗變化來調(diào)整自身的阻抗(包括電容和電阻)大小以適配發(fā)生變化的阻抗，從而使射頻電源的輸出功率完全施加到刻蝕反應(yīng)腔體而沒有反射功率。該適配器由可自動(dòng)調(diào)節(jié)的電容和電阻組成的電路構(gòu)成，從而來自動(dòng)適配反應(yīng)腔的阻抗。反應(yīng)腔內(nèi)的微小變化就有可能導(dǎo)致反應(yīng)腔的阻抗發(fā)生變化，從而使得適配器中的電容和電阻作出相應(yīng)調(diào)整來適配反應(yīng)腔的阻抗。因此，通過監(jiān)控適配器的一些參數(shù)變化就可以判斷出反應(yīng)腔中發(fā)生變化；具體來說，在刻蝕終點(diǎn)前后，由于刻蝕結(jié)構(gòu)的材料種類和結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致刻蝕反應(yīng)腔中的等離子體成分、襯底本身的阻抗發(fā)生突變，進(jìn)一步導(dǎo)致反應(yīng)腔的阻抗發(fā)生突變，而射頻電源適配器的一些參數(shù)也會(huì)發(fā)生突變；因此，可以利用射頻電源適配器的一些參數(shù)發(fā)生突變來判斷已到達(dá)刻蝕終點(diǎn)，并停止刻蝕。
[0023]以下將結(jié)合附圖1-2和具體實(shí)施例對本發(fā)明的刻蝕終點(diǎn)檢測方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1為本發(fā)明的刻蝕終點(diǎn)檢測方法的流程示意圖，圖2為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的射頻電源適配器的電路示意圖。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式、使用非精準(zhǔn)的比例，且僅用以方便、清晰地達(dá)到輔助說明本實(shí)施例的目的。
[0024]請參閱圖1，本實(shí)施例的刻蝕終點(diǎn)檢測方法，在等離子體干法刻蝕反應(yīng)腔中進(jìn)行，包括以下步驟:
[0025]步驟01:將襯底放入刻蝕反應(yīng)腔中，并采用適配器的參數(shù)來監(jiān)測刻蝕反應(yīng)腔內(nèi)的阻抗；
[0026]具體的，包括:將襯底放入刻蝕反應(yīng)腔中，并采用適配器的仆？所檢測的電壓變化來監(jiān)測刻蝕反應(yīng)腔內(nèi)的阻抗變化；在其它實(shí)施例中，該步驟01可以為:將襯底放入刻蝕反應(yīng)腔中，并采用適配器的電容或電阻變化來監(jiān)測刻蝕反應(yīng)腔內(nèi)的阻抗變化。
[0027]這里，請參閱圖2，射頻電源適配器中的仆？電路示意圖，仆？是射頻電源適配器的一個(gè)參數(shù)，用于檢測如圖2中所示的適配器中的可變電阻上的電壓，當(dāng)適配器的電阻或電容發(fā)生變化時(shí)，^所檢測到的電壓也發(fā)生變化，從而可以用仆？來監(jiān)控刻蝕終點(diǎn)。
[0028]步驟02:對襯底進(jìn)行刻蝕工藝；
[0029]具體的，這里刻蝕工藝為等離子體干法刻蝕工藝；包括:通入反應(yīng)氣體，控制反應(yīng)壓強(qiáng)，并加入射頻電壓，從而產(chǎn)生等離子體來進(jìn)行干法刻蝕。
[0030]步驟03:適配器的參數(shù)發(fā)生突變，停止刻蝕。
[0031]具體的，適配器的仆？所檢測的電壓發(fā)生突變，表明所刻蝕的結(jié)構(gòu)或材料種類發(fā)生變化，進(jìn)而表明刻蝕達(dá)到終點(diǎn)，則停止刻蝕。在其它實(shí)施例中，適配器的電容或電阻發(fā)生突變，則停止刻蝕；這是因?yàn)?，電容或電阻突變，表明所刻蝕的結(jié)構(gòu)或材料種類發(fā)生變化，進(jìn)而表明刻蝕達(dá)到終點(diǎn)，則停止刻蝕。
[0032]請參閱圖33和圖31圖33為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的射頻電源適配器的乂卯所檢測到的電壓曲線示意圖；圖此為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的采用終點(diǎn)檢測設(shè)備檢測到的曲線示意圖。圖％中分別監(jiān)測的兩種結(jié)構(gòu)分別為第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)，其顯示了刻蝕第一結(jié)構(gòu)和刻蝕第二結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的刻蝕終點(diǎn)；為了比較，圖36中也分別監(jiān)測刻蝕第一結(jié)構(gòu)和刻蝕第二結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的刻蝕終點(diǎn)；在圖33和圖36中的曲線發(fā)生明顯突變的位置即為刻蝕終點(diǎn)，圖33中拐點(diǎn)的位置3和6為刻蝕終點(diǎn)，圖36中拐點(diǎn)的位置^和(1為刻蝕終點(diǎn)，拐點(diǎn)3和0是刻蝕第一結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的刻蝕終點(diǎn)；拐點(diǎn)6和(1是刻蝕第二結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的刻蝕終點(diǎn)；可見，位置3和6分別與位置0和(1相對應(yīng)；因此，采用本發(fā)明的方法，利用適配器的仆？所檢測到的刻蝕終點(diǎn)時(shí)間與采用現(xiàn)有的終點(diǎn)檢測設(shè)備所檢測到的刻蝕終點(diǎn)時(shí)間極為相近，這表明采用本發(fā)明的方法也能夠準(zhǔn)確地檢測出刻蝕終點(diǎn)，
[0033]綜上所述，本發(fā)明的刻蝕終點(diǎn)檢測方法，通過射頻電源適配器的參數(shù)變化來監(jiān)測刻蝕是否達(dá)終點(diǎn)，從而在無需另外安裝終點(diǎn)檢測系統(tǒng)的條件下，利用刻蝕反應(yīng)腔自身具有的射頻電源適配器就可以進(jìn)行有效地終點(diǎn)檢測，簡化了操作步驟，節(jié)約了成本。
[0034]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然所述實(shí)施例僅為了便于說明而舉例而已，并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下可作若干的更動(dòng)與潤飾，本發(fā)明所主張的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書所述為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種刻蝕終點(diǎn)檢測方法，在具有射頻電源適配器的刻蝕反應(yīng)腔中進(jìn)行，其特征在于，在刻蝕過程中采用所述適配器來進(jìn)行終點(diǎn)檢測，包括以下步驟: 步驟01:將襯底放入所述刻蝕反應(yīng)腔中，并采用所述適配器的參數(shù)來監(jiān)測所述刻蝕反應(yīng)腔內(nèi)的阻抗； 步驟02:對所述襯底進(jìn)行刻蝕工藝； 步驟03:所述適配器的參數(shù)發(fā)生突變，停止刻蝕。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕終點(diǎn)檢測方法，其特征在于，所述步驟01具體包括:將襯底放入所述刻蝕反應(yīng)腔中，并采用所述適配器的參數(shù)仆？所檢測的電壓變化來監(jiān)測所述刻蝕反應(yīng)腔內(nèi)的阻抗變化；所述步驟03具體包括:所述適配器的仆？所檢測的電壓發(fā)生突變，停止刻蝕。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕終點(diǎn)檢測方法，其特征在于，所述步驟01具體包括:將襯底放入所述刻蝕反應(yīng)腔中，并采用所述適配器的電容變化來監(jiān)測所述刻蝕反應(yīng)腔內(nèi)的阻抗變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的刻蝕終點(diǎn)檢測方法，其特征在于，所述步驟03具體包括:所述適配器的電容發(fā)生突變，停止刻蝕。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕終點(diǎn)檢測方法，其特征在于，所述步驟01具體包括:將襯底放入所述刻蝕反應(yīng)腔中，并采用所述適配器的電阻變化來監(jiān)測所述刻蝕反應(yīng)腔內(nèi)的阻抗變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的刻蝕終點(diǎn)檢測方法，其特征在于，所述步驟03具體包括:所述適配器的電阻發(fā)生突變，停止刻蝕。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的刻蝕終點(diǎn)檢測方法，其特征在于，所述的刻蝕工藝為等離子干法刻蝕工藝。
【文檔編號】H01L21/66GK104392946SQ201410652851
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】羅永堅(jiān), 張頌周, 任昱, 朱駿, 呂煜坤, 張旭升 申請人:上海華力微電子有限公司