[發明專利]刻蝕機參數校準方法、裝置、控制設備及校準系統

在審

• 申請號: 202111397342.8
• 申請日: 2021-11-23
• 公開（公告）號: CN114093783A
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 許曉青;李鎖印;吳愛華;韓志國;趙琳;張曉東
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十三研究所
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;G01N23/2251
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 彭競馳

本發明提供一種刻蝕機參數校準方法、裝置、控制設備及校準系統。該方法包括：獲取微納米標準樣板的證書值；利用微納米幾何測量儀器測量微納米標準樣板，得到微納米標準樣板的測量值；根據微納米標準樣板的測量值和微納米標準樣板的證書值確定微納米幾何測量儀器的修正系數，并根據修正系數對微納米幾何測量儀器進行修正；利用修正后的微納米幾何測量儀器對刻蝕機的參數進行校準。本發明能夠提高刻蝕機工作的準確性。

技術領域

本發明涉及刻蝕機參數技術領域，尤其涉及一種刻蝕機參數校準方法、裝置、控制設備及校準系統。

背景技術

芯片的制作過程包括氧化、光刻、刻蝕、離子注入等工藝。其中，刻蝕工藝是半導體制備及微納米制造過程中的一個重要環節，它是通過物理、化學或物理化學結合的方式，將下層材料沒有被掩膜材料覆蓋的部分去除，從而在被刻蝕材料表面得到與掩膜圖形一致的圖形。刻蝕工藝作為半導體加工工藝中的重要環節，決定了后續工藝的優良，進而會影響器件的整體性能，主要分為濕法刻蝕和干法刻蝕。

刻蝕工藝過程主要通過刻蝕機完成，該設備是集成電路、微波功率器件等芯片制造過程中的核心設備，其性能決定了芯片的制造水平。為達到最佳的刻蝕效果，需要對刻蝕機的相關參數進行校準。刻蝕機屬于半導體領域的工藝設備，內部結構復雜，工作過程往往需要在真空、低氣壓等條件下進行，采用傳統的直接測量法無法實現對刻蝕機的相關參數的校準。

現有技術大多采用工藝驗證的方式驗證刻蝕機的相關參數，然而，該方法側重于驗證刻蝕機設備的工藝穩定性，對于刻蝕機的相關參數的準確性無法保證。

發明內容

本發明實施例提供了一種刻蝕機參數校準方法、裝置、控制設備及校準系統，以解決現有技術大多側重于驗證刻蝕機設備的工藝穩定性，對于刻蝕機的相關參數的準確性無法保證的問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種刻蝕機參數校準方法，包括：

獲取微納米標準樣板的證書值；

利用微納米幾何測量儀器測量微納米標準樣板，得到微納米標準樣板的測量值；

根據微納米標準樣板的測量值和微納米標準樣板的證書值確定微納米幾何測量儀器的修正系數，并根據修正系數對微納米幾何測量儀器進行修正；

利用修正后的微納米幾何測量儀器對刻蝕機的參數進行校準。

在一種可能的實現方式中，微納米標準樣板包括微納米膜厚標準樣板；

相應的，微納米標準樣板的證書值包括微納米膜厚標準樣板的證書膜厚值；

微納米幾何測量儀器包括橢偏儀；

相應的，微納米標準樣板的測量值包括微納米膜厚樣板的偏振角和相位差。

在一種可能的實現方式中，根據微納米標準樣板的測量值和微納米標準樣板的證書值確定微納米幾何測量儀器的修正系數，包括：

根據微納米膜厚標準樣板的偏振角和相位差，以及預先確定的膜厚橢偏關系式，確定微納米膜厚樣板的測量膜厚值；

微納米膜厚標準樣板的測量膜厚值和微納米膜厚標準樣板的膜厚證書值確定橢偏儀的修正系數。

在一種可能的實現方式中，利用修正后的微納米幾何測量儀器對刻蝕機的參數進行校準，包括：

利用修正后的微納米幾何測量儀器測量被刻蝕機刻蝕前的膜厚實驗樣品，得到第一膜厚值；

利用修正后的微納米幾何測量儀器測量被刻蝕機刻蝕后的膜厚實驗樣品，得到第二膜厚值；

根據第一膜厚值和第二膜厚值，計算刻蝕機的實際刻蝕速率和刻蝕均勻性；

根據刻蝕機的實際刻蝕速率和刻蝕均勻性對刻蝕機的參數進行校準。