[發明專利]氮化硅膜刻蝕方法

在審

• 申請號: 202011155060.2
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112331562A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 劉本鋒
• 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: H01L21/311
• 分類號: H01L21/311;H01L21/67
• 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;王婷

1.一種氮化硅膜刻蝕方法，所述氮化硅膜設置在襯底的氧化膜上，其特征在于，包括：

S1、將預設數量的氮化硅膜片浸泡在新刻蝕溶液中，使預設數量的所述氮化硅膜片上氮化硅膜的累積溶解厚度達到預設溶解厚度，以獲得可工藝溶液，所述可工藝溶液對氧化膜的刻蝕速率小于或等于預設上限值；

S2、將襯底浸泡在所述可工藝溶液中，以刻蝕襯底上的氮化硅膜，并判斷襯底上氮化硅膜的累積溶解厚度與所述預設溶解厚度累加獲得的總溶解厚度是否達到與硅粒子的溶解飽和度相對應的最大允許值；若是，則進行步驟S3；若否，則進行步驟S4；

S3、將所述可工藝溶液中的一部分更換為新刻蝕溶液，且被更換溶液在所述可工藝溶液中所占的體積百分比與所述預設上限值相對應；

S4、判斷是否有未刻蝕的襯底，若是，則返回所述步驟S2；若否，則結束。

2.根據權利要求1所述的氮化硅膜刻蝕方法，其特征在于，在所述步驟S1中，所述預設溶解厚度的獲得方法，具體包括：

S11、獲取所述新刻蝕溶液對氮化硅膜的刻蝕速率；

S12、將預設數量的所述氮化硅膜片浸泡在所述新刻蝕溶液中，基于所述新刻蝕溶液對氮化硅膜的刻蝕速率確定氮化硅膜的累積溶解厚度，并在浸泡過程中使用氧化膜片連續檢測氧化膜的刻蝕速率，以獲得氮化硅膜的累積溶解厚度與氧化膜的刻蝕速率的對應關系；

S13、根據所述對應關系，獲得與所述預設上限值對應的氮化硅膜的累積溶解厚度，以作為所述預設溶解厚度。

3.根據權利要求2所述的氮化硅膜刻蝕方法，其特征在于，所述步驟S11，具體包括：

S111、檢測所述氮化硅膜片浸泡前氮化硅膜的第一厚度值；

S112、將所述氮化硅膜片浸泡在所述新刻蝕溶液中，并在經過預設浸泡時長之后取出所述氮化硅膜片；

S113、檢測所述氮化硅膜片浸泡后氮化硅膜的第二厚度值；

S114、計算所述第一厚度值與所述第二厚度值的差值，并將所述差值除以所述預設浸泡時長，獲得所述氮化硅膜的刻蝕速率。

4.根據權利要求2所述的氮化硅膜刻蝕方法，其特征在于，在所述步驟S12中，所述在浸泡過程中使用氧化膜片連續檢測氧化膜的刻蝕速率，具體包括：

S121、檢測所述氧化膜片浸泡前氧化膜的第三厚度值；

S122、在浸泡所述氮化硅膜片的過程中，連續浸泡多個所述氧化膜片，各個所述氧化膜片在經過預設浸泡時長之后被取出；

S123、檢測各個所述氧化膜片浸泡后氧化膜的第四厚度值；

S124、計算所述第三厚度值與各個所述氧化膜片對應的所述第四厚度值的差值，并將所述差值除以所述預設浸泡時長，計算獲得各個所述氧化膜片對應的所述氧化膜的刻蝕速率。

5.根據權利要求1所述的氮化硅膜刻蝕方法，其特征在于，在所述步驟S2中，所述最大允許值的獲得方法，具體包括：

S21、獲取所述總溶解厚度與襯底上粘附的顆粒測試數值之間的對應關系；

S22、根據所述總溶解厚度與襯底上粘附的顆粒測試數值之間的對應關系，計算獲得與預設的顆粒數量最大值對應的所述總溶解厚度，以作為所述最大允許值。

6.根據權利要求5所述的氮化硅膜刻蝕方法，其特征在于，所述步驟S21，具體包括：

預置多個測試厚度，所述總溶解厚度每達到一個所述測試厚度，進行一次顆粒測試過程，以獲得所述總溶解厚度與所述襯底上粘附的顆粒測試數值之間的對應關系；

所述顆粒測試過程，具體包括：

S211、檢測顆粒測試片在浸泡前的第一顆粒數值；

S212、將所述顆粒測試片浸泡在所述可工藝溶液中，并在經過預設浸泡時長之后取出所述顆粒測試片；

S213、檢測所述顆粒測試片在浸泡后的第二顆粒數值；

S214、計算所述第一顆粒數值與第二顆粒數值的差值，并將所述差值作為所述顆粒測試數值。