为生成物光谱信号强度。生成物光谱可以选择C、F、O等元素物质进行组合。图中的多条曲线代表多个产品的刻蚀过程，它们是相互独立的。
[0034]进一步地，所述生成物光谱信号强度与通孔刻蚀生成物的浓度相对应。并且，所述生成物光谱信号强度与通孔刻蚀速率相对应，这可从图1和图2对比看出。
[0035]作为可选的实施方式，步骤S02中，所述一定的连续时间可为3?5秒；所述第一阈值为大于等于30%;所述第二阈值为小于-30%。并且，可将通孔部分接触铜之前的阶段定义为通孔未接触铜阶段。在通孔未接触铜阶段，所述光谱曲线的斜率变化率在例如3?5秒的一定的连续时间内小于30%。
[0036]请继续参阅图2。在应用本发明的上述方法时，在金属硬质掩模一体化刻蚀腔体中，按照工艺菜单进行通孔刻蚀，并通过光谱EH)系统建立刻蚀生成物例如C、F、O等元素物质光谱信号强度随时间变化的光谱曲线。在光谱信号强度曲线不断扫描过程中，可通过在光谱EPD系统定义的终点侦测的算法(EH) algorithm)，对曲线的斜率变化率按时间顺序在一定的连续时间内(例如3秒)进行计算。在刻蚀刚开始时，具有较高的刻蚀速率，光谱曲线的斜率变化率相对较小(例如10% )，此时，判断处于通孔未接触铜阶段100。当系统通过计算显示曲线的斜率变化率达到第一阈值时(例如大于30%、到35%时)，判断进入通孔部分接触铜阶段200。此时，刻蚀速率急速下降，光谱曲线的斜率变化率也随之不断增大。当系统通过计算显示曲线的斜率变化率达到第二阈值时(例如小于_30%、到-20%时)，判断进入通孔完全接触铜阶段300。此时，刻蚀速率趋于平缓，光谱曲线也随之趋于平缓，其斜率变化率将趋向零。
[0037]上述检测的连续时间和斜率变化率的标准可根据具体情况定义。通孔未接触铜、部分接触铜和完全接触铜三个阶段分别以曲线的斜率变化来判断，当发生斜率明显变化时即为区分不同阶段的拐点。
[0038]最后，可自通孔完全接触铜的时间点开始计算通孔的过刻蚀时间，并通过控制过亥IJ蚀时间，将通孔的过刻蚀量控制在一定范围。例如，可将所述通孔的过刻蚀量范围控制在30?50%，以保证在一定的膜厚和腔体环境变化范围内所有的通孔都打开。
[0039]综上所述，本发明在金属硬质掩模一体化刻蚀过程中，根据通孔接触铜之后刻蚀速率降低的原理，通过Ero系统光谱强弱的变化带来的光谱曲线斜率的变化，可以知道刻蚀进行到哪个阶段，并可以从通孔完全接触到底层铜开始计算通孔的过刻蚀时间，从而得以判断通孔的过刻蚀量，作为工艺评价和量产监测的依据。通过利用光谱Ero系统进行非破坏性的实时监测，可减少工艺研发的成本，加强生产监测，降低风险。
[0040]以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种金属硬质掩模一体化刻蚀通孔过刻蚀量的检测方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤SO1:提供一集成有光谱Ero系统的金属硬质掩模一体化刻蚀腔体，按照工艺菜单进行通孔刻蚀，并通过所述光谱Ero系统建立刻蚀生成物光谱信号强度随时间变化的光谱曲线； 步骤S02:定义所述光谱曲线的斜率变化率按时间顺序在一定的连续时间内达到第一阈值时为通孔部分接触铜阶段、达到第二阈值时为通孔完全接触铜阶段； 步骤S03:自通孔完全接触铜的时间点开始计算通孔的过刻蚀时间，并通过控制过刻蚀时间，将通孔的过刻蚀量控制在一定范围。2.根据权利要求1所述的金属硬质掩模一体化刻蚀通孔过刻蚀量的检测方法，其特征在于，所述生成物光谱信号强度与通孔刻蚀生成物浓度对应。3.根据权利要求1所述的金属硬质掩模一体化刻蚀通孔过刻蚀量的检测方法，其特征在于，所述生成物光谱信号强度与通孔刻蚀速率对应。4.根据权利要求1所述的金属硬质掩模一体化刻蚀通孔过刻蚀量的检测方法，其特征在于，步骤S02中，所述一定的连续时间为3?5秒。5.根据权利要求1所述的金属硬质掩模一体化刻蚀通孔过刻蚀量的检测方法，其特征在于，步骤S02中，所述第一阈值为大于等于30%。6.根据权利要求1所述的金属硬质掩模一体化刻蚀通孔过刻蚀量的检测方法，其特征在于，步骤S02中，所述第二阈值为小于_30%。7.根据权利要求1所述的金属硬质掩模一体化刻蚀通孔过刻蚀量的检测方法，其特征在于，所述通孔的过刻蚀量范围为30?50%。8.根据权利要求1所述的金属硬质掩模一体化刻蚀通孔过刻蚀量的检测方法，其特征在于，步骤S02中，将通孔部分接触铜之前的阶段定义为通孔未接触铜阶段。9.根据权利要求8所述的金属硬质掩模一体化刻蚀通孔过刻蚀量的检测方法，其特征在于，在通孔未接触铜阶段，所述光谱曲线的斜率变化率在一定的连续时间内小于30%。10.根据权利要求9所述的金属硬质掩模一体化刻蚀通孔过刻蚀量的检测方法，其特征在于，所述一定的连续时间为3?5秒。
【专利摘要】本发明公开了一种金属硬质掩模一体化刻蚀通孔过刻蚀量的检测方法，在采用金属硬掩模一体化刻蚀技术进行通孔的刻蚀过程中，通过光谱EPD系统建立刻蚀生成物光谱信号强度随时间变化的光谱曲线，定义光谱曲线的斜率变化率按时间顺序在一定的连续时间内达到第一阈值时为通孔部分接触铜阶段、达到第二阈值时为通孔完全接触铜阶段，自通孔完全接触铜的时间点开始计算通孔的过刻蚀时间，并通过控制过刻蚀时间，将通孔的过刻蚀量控制在一定范围。本发明利用光谱EPD系统进行非破坏性的实时监测，可减少工艺研发的成本，加强生产监测，降低风险。
【IPC分类】H01L21/66, H01L21/67
【公开号】CN105097589
【申请号】CN201510277903
【发明人】江旻, 曾林华, 任昱, 吕煜坤, 朱骏, 张旭升
【申请人】上海华力微电子有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年5月27日