[發明專利]獲得刻蝕深度極限值的方法

有效

• 申請號: 201810107621.8
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN110137097B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 林源為
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;G06F17/11
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張天舒

本發明提供一種獲得刻蝕深度極限值的方法，包括以下步驟：S1，輸入至少三組數據，每組數據包括刻蝕深度的值和對應的工藝循環次數；S2，計算各組數據中的平均刻蝕率，該平均刻蝕率為刻蝕深度的值與工藝循環次數的比值；S3，利用線性擬合的方法擬合出平均刻蝕率與工藝循環次數之間關系的線性方程；S4，根據線性方程獲得刻蝕深度與工藝循環次數之間關系的二次曲線，并根據二次曲線計算刻蝕深度的極限值。本發明提供的獲得刻蝕深度極限值的方法，其可以采用較少的試驗次數獲得刻蝕深度極限值，從而可以降低成本。

技術領域

本發明涉及微電子技術領域，具體地，涉及一種獲得刻蝕深度極限值的方法。

背景技術

深硅刻蝕在微電子產業中具有廣泛而重要的應用，如在集成電路制造領域，需要在兩層互聯金屬線之間的層間膜內制作深硅刻蝕通孔結構，并在該通孔中填入互聯金屬，以將晶體管連接成具有一定功能的器件回路；又如在封裝領域，TSV(Through SiliconVias，硅通孔)技術仍然是提升器件性能、降低功耗和減小器件體積的主流封裝方法。

深硅刻蝕通常采用刻蝕的方法獲得，由于其具有較大的深寬比，因此傳統的濕法刻蝕很難完成，必須采用干法刻蝕。Bosch工藝是目前實現深硅刻蝕的主流工藝方法，其基本原理是：首先在待刻蝕的圖形側壁形成聚合物保護層，然后利用化學反應同時刻蝕側壁聚合物和待刻蝕材料，經過刻蝕與沉積的循環進行，最終實現各向異性的深硅刻蝕。等離子體在該過程中起到非常關鍵的作用，而受限于等離子體的濃度和平均自由程等因素的影響，任何深硅刻蝕在特定條件下都存在一個極限刻蝕深度。

探知刻蝕機的極限刻蝕深度對于器件設計、生產過程異常排查和機臺維護等諸多方面都有重要的意義。目前，獲得極限刻蝕深度需要逐片進行工藝，這極大地增加了成本，而且還有可能無法獲得測試結果。

因此，如何通過簡便的低成本方法估算出刻蝕機的極限刻蝕深度是目前亟待解決的問題。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提出了一種獲得刻蝕深度極限值的方法，其可以采用較少的試驗次數獲得刻蝕深度極限值，從而可以降低成本。

為實現本發明的目的而提供一種獲得刻蝕深度極限值的方法，包括以下步驟：

S1，輸入至少三組數據，每組數據包括刻蝕深度的值和對應的工藝循環次數；

S2，計算各組所述數據中的平均刻蝕率，所述平均刻蝕率為所述刻蝕深度的值與所述工藝循環次數的比值；

S3，利用線性擬合的方法擬合出所述平均刻蝕率與所述工藝循環次數之間關系的線性方程；

S4，根據所述線性方程獲得刻蝕深度與工藝循環次數之間關系的二次曲線，并根據二次曲線計算刻蝕深度的極限值。

優選的，在步驟S3中，所述線性擬合的方法包括最小二乘法；獲得的線性方程為：y＝ax+b；

其中，變量y代表所述平均刻蝕率，變量x代表所述工藝循環次數；并且，

i＝1,2,...,m,m為所述數據的組數；x_i為第i組數據中的工藝循環次數；y_i為第i組數據中的所述平均刻蝕率；為m組數據中所述工藝循環次數的平均值；為m組數據中所述平均刻蝕率的平均值。

優選的，在步驟S4中，獲得的刻蝕深度與工藝循環次數之間關系的二次曲線為：h＝an²+bn；

其中，變量h代表所述刻蝕深度，變量n代表所述工藝循環次數。

優選的，在步驟S4中，對所述二次曲線求極值，獲得所述刻蝕深度的極限值為：h_limit＝-b²/4a。