[發明專利]酸槽式濕法刻蝕工藝

有效

• 申請號: 201811458540.9
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109560025B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 孫興
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/66
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 智云

本發明提供了一種酸槽式濕法刻蝕工藝，包括：進行酸槽換酸后第一次酸槽刻蝕；根據酸槽中小換酸的周期內累計處理的硅片的數量計算刻蝕速率；根據計算的刻蝕速率和硅片的薄膜的刻蝕量獲得工藝時間，通過量測后值和工藝時間獲得實際刻蝕速率從第二次酸槽刻蝕開始，根據上一次計算的刻蝕速率和實際的刻蝕速率調節此次工藝刻蝕的速率。在本發明的酸槽式濕法刻蝕工藝中，通過小換酸的周期內累計處理的硅片的數量計算刻蝕工藝中每一批硅片的刻蝕速率，減少小換酸前后實際刻蝕速率的突變對工藝控制的計算的影響，最終提高工藝控制的準確度，可以實現硅片的連續刻蝕作業。

技術領域

本發明涉及半導體刻蝕技術領域，尤其涉及一種酸槽式濕法刻蝕工藝。

背景技術

隨著集成電路的不斷發展，半導體器件的關鍵尺寸越來越小，清洗工藝和刻蝕工藝作為半導體生產中必不可少的工藝也越來越重要，通常清洗工藝在槽式濕法清洗機臺中進行，刻蝕工藝中的濕法刻蝕在槽式濕法刻蝕機臺中進行。而隨著濕法刻蝕的進行，槽式濕法刻蝕機臺中的槽內的酸的濃度會逐漸變化，影響刻蝕速率，因此需要對槽內的酸進行部分更換，稱為小換酸。以磷酸為例，目前小換酸的控制方法是將槽內的跑貨量換算成Nitride(氮化物)的刻蝕量，當累積Nitride(氮化物)的刻蝕量達到設定值時觸發小換酸。

現有技術的工藝控制時間的計算是根據硅片前一層刻蝕的工藝狀況和之前處理的一批次的硅片反饋的刻蝕速率來調整當前的硅片刻蝕的工藝處理時間，但是由于槽式濕法刻蝕工藝中小換酸周期內，刻蝕速率隨著酸槽累積處理的硅片的增加而依次下降，現有工藝無法精確控制各種因素對刻蝕速率帶來的影響，特別是小換酸前后刻蝕速率發生突變的情況，因此，為了得到比較接近于實際刻蝕速率的反饋值，需要等待上一批次硅片刻蝕后的值通過量測完成，因此要對同一時間段內處理的批次硅片數量進行了限制，無法連續作業。

發明內容

本發明的目的在于提供一種酸槽式濕法刻蝕工藝，使得酸槽式濕法刻蝕工藝更加精確并且可以通過進入機臺的累計處理的硅片預測刻蝕速率，使得硅片的刻蝕不受數量的限制從而能連續作業。

為了達到上述目的，本發明提供了一種酸槽式濕法刻蝕工藝，包括：

進行第一次酸槽刻蝕；

根據酸槽中小換酸的周期內累計處理的硅片數量計算刻蝕速率；

進行第一次酸槽刻蝕，根據第一次工藝刻蝕時間和第一次刻蝕掉的硅片的薄膜的值獲得實際的刻蝕速率；

從第二次酸槽刻蝕開始，根據上一次計算的刻蝕速率和實際的刻蝕速率對比，調節此次工藝刻蝕的速率的計算。

可選的，在所述的酸槽式濕法刻蝕工藝時間的控制方法中，所述小換酸的周期為從小換酸完成后到下一次小換酸開始為一個小換酸的周期。

可選的，在所述的酸槽式濕法刻蝕工藝時間的控制方法中，所述一個小換酸的周期內的硅片的刻蝕速率遞減。

可選的，在所述的酸槽式濕法刻蝕工藝時間的控制方法中，小換酸的酸為磷酸。

可選的，在所述的酸槽式濕法刻蝕工藝時間的控制方法中，計算刻蝕速率的方法為：

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

其中：Monitor ER為一個小換酸周期內小換酸后的起始刻蝕速率；wafer count指一個小換酸的周期的累計處理硅片數量；ER delta指一個小換酸的周期內作業一片硅片刻蝕速率的遞減量。

可選的，在所述的酸槽式濕法刻蝕工藝時間的控制方法中，計算工藝時間的方法為：

工藝時間＝(工藝前值-目標值)/刻蝕速率

其中：工藝前值為刻蝕工藝處理前的薄膜厚度，目標值為刻蝕工藝處理后要求的薄膜目標厚度。