专利名称：刻蚀工艺监控信号的处理方法和刻蚀终点控制方法
技术领域：
本发明涉及半导体刻蚀工艺，尤其涉及一种等离子体刻蚀工艺监控信号的处理方法和刻蚀终点控制方法。
背景技术：
随着集成电路中器件集成密度及复杂度的不断增加，对半导体工艺过程的控制提出了更为严格的要求。并且反应腔室在经过一段时间运行后，其内部的状态会发生改变，如等离子体密度、电子温度、自由基密度、气体流量及硅片温度等参数经常发生漂移，这会影响刻蚀工艺的进行。因此，需要对等离子体刻蚀腔室内的运行情况进行监视，且对刻蚀过程进行反馈控制，进而保证刻蚀工艺的稳定性及一致性。光学发射光谱法(OES)是一种常见的刻蚀工艺控制方法。等离子体中的原子或分子被电子激发到激发态后，在返回到另一个能态过程中会发射出特定波长的光线。不同原 子或者分子所激发的光波的波长各不相同，而光波的光强变化反映出等离子体中原子或者分子浓度变化。OES是将能够反映等离子刻蚀过程变化的、与等离子体化学组成密切相关的物质的等离子体的特征谱线(0ES特征谱线)提取出来，通过实时检测其特征谱线信号强度的变化，来提供等离子体刻蚀工艺中的反应情况的信息，准确反应刻蚀过程中的实际情况的方法。等离子刻蚀过程一般分为刻蚀开始-稳定反应-刻蚀结束3个过程，在等离子体刻蚀腔室内，等离子体中的反应物及产物基团浓度在刻蚀开始和刻蚀终点处会发生变化，在稳定反应的过程中，反应物及产物基团浓度基本不变。相应的，实时光谱信号(0ES特征谱线)的变化可分成至少3个阶段点燃等离子阶段一稳定反应阶段一反应停止(刻蚀终点end point)。OES特征谱线与等离子体中的化学气体及所刻蚀的介质材料相关,且OES特征谱线信号强度与反应物及产物基团浓度成正比。在点燃等离子阶段时，刻蚀开始，反应生成物的代表基团浓度上升，其谱线强度急剧上升；在稳定反应阶段，各种反应过程达到动态平衡，反应物及反应生成物的代表基团浓度基本维持不变，各种谱线强度也基本维持不变；当刻蚀开始减弱时，反应生成物的浓度下降，谱线强度急剧减弱；直至刻蚀减弱至完全结束以后，反应生成物的浓度为零。而刻蚀反应物所对应的OES谱线在刻蚀开始时，由于刻蚀反应物被刻蚀过程所消耗，其特征谱线强度会迅速的减弱，当刻蚀开始减弱时，由于刻蚀反应物的消耗减少，其特征谱线的强度将会迅速上升，当刻蚀完全结束后，由于刻蚀反应物不再被消耗，其特征谱线会保持不变。考虑到等离子体刻蚀工艺过程的复杂性，某种刻蚀反应物或者生成物的OES特征谱线在稳定状态下的谱线强度并不是绝对不变的，因为其还与腔室的结构和情况有关。一般情况下，采用刻蚀的整个稳定状态中一段时间的特征谱线的强度的平均值来作为刻蚀终点设置的基准值。然而事实上，实际光谱强度信号会受到很多环境因素的干扰，并不像理想状态下的那么平稳。这样的方法并不能完全表述实际情况，并且在某些情况下不适用，会引起对刻蚀过程变化的判断错误。
发明内容
本发明的目的是提供一种更为灵敏和准确的等离子体刻蚀工艺的终点监控方法。为实现上述目的，本发明提供了一种等离子体刻蚀工艺监控信号的处理方法，包括根据信号强度的变化状况，将反映等离子刻蚀工艺的实时刻蚀信号强度的变化曲线划分为起始阶段、稳定反应阶段、刻蚀终止阶段以及刻蚀完成阶段；在所述稳定反应阶段中划出基准判断区域，所述基准判断区域占所述稳定反应阶段的309Γ80%，且所述基准判断区域的终点与所述刻蚀终止阶段的起点之间具有一定距离；将所述基准判断区域分成η个时间区域，获取每个时间区域内刻蚀信号强度的平均值，其中η取大于I的整数；将所有平均值中的最大值或最小值作为刻蚀终点信号判断的基准值。可选的，所述实时刻蚀信号为所述等离子体刻蚀工艺中的反应物或生成物的OES特征谱线。可选的，所述实时刻蚀信号为所述等离子体刻蚀工艺中的反应物或生成物的OES·特征谱线强度的求导值。可选的，所述基准判断区域的终点与所述刻蚀终止阶段的起点之间距离的大小与被刻蚀膜层的厚度的刻蚀误差容许值的大小成正相关。可选的，综合所述等离子刻蚀工艺中的多个反应物或者生成物的刻蚀信号进行所述起始阶段、稳定反应阶段、刻蚀终止阶段以及刻蚀完成阶段的划分。可选的，η的取值范围为3到10。可选的，η为5。可选的，所述时间区域为互相连续不重合的区域，且每个区域经历的时间为Is 2s。本发明还提供了一种等离子体刻蚀工艺的终点控制方法，包括提供同一批次的多个晶圆；选取至少一个晶圆作为试样，对该试样进行等离子刻蚀，并对刻蚀过程进行监控，以获得实时刻蚀信号强度的变化曲线；利用前述的处理方法对上述变化曲线进行处理，获得基准值；利用上述基准值对同一批次的其它晶圆的刻蚀过程进行终点控制。可选的，利用上述基准值对其它晶圆的刻蚀过程进行终点控制，包括在其它晶圆的刻蚀中，实时测试刻蚀信号强度，当测得的刻蚀信号强度值与所述基准值的偏差超出一阈值时，结束刻蚀。与现有技术相比，本发明具有以下优点本发明通过在所述稳定反应阶段中划出基准判断区域(time window)，再将所述基准判断区域分成η个时间区域(η大于1)，取每个时间区域内刻蚀信号强度的平均值，得到η个平均值，然后取所述η个平均值中的最大值或者最小值为基准值，再把超过所述基准值刻蚀结束变化量的方法来作为刻蚀终点，本发明提供的方法更准确的反映被各种因素干扰的等离子体刻蚀工艺，并且能够适用各种不同情况的需要。
图I和图2是实施例一中刻蚀反应物的OES特征谱线强度的随时间的变化曲线的示意图；图3是实施例二中刻蚀反应物的OES特征谱线强度的导数随时间的变化曲线的示意图。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式
做详细的说明。
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在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。本发明提供的等离子体刻蚀工艺的刻蚀终点确定方法包括以下步骤提供同一批次的晶圆，所述同一批次晶圆的表面具有相同的半导体器件结构，后续需要进行相同的等离子体刻蚀工艺；取其中的至少一片作为试样放入等离子体反应腔室内进行等离子体刻蚀，并对刻蚀过程进行监控，以得到整个刻蚀过程的OES特征谱线强度的变化曲线；根据得到的OES特征谱线强度的变化曲线分析整个过程(比如，划分刻蚀的各个阶段起始阶段、稳定反应阶段、终止阶段)，按照工艺的需要设定合理的刻蚀终点位置；根据设定的刻蚀终点对所述同一批次的其它晶圆的等离子体刻蚀工艺进行刻蚀终点控制。其中，这里整个等离子体刻蚀工艺的OES特征谱线强度的变化曲线上每一段所代表的刻蚀的程度(比如起始阶段、稳定反应阶段等)可以再通过实时的物理验证(比如用扫描电镜判断切面的膜厚)来得到对应的验证。其中，在OES特征谱线强度的变化曲线上，刻蚀终止阶段是一个过程，从刻蚀工艺的稳定反应阶段中OES特征谱线强度保持平稳的状态结束到刻蚀完全结束之后OES特征谱线强度再次保持平稳中间的这段过程，都算刻蚀终止阶段。而在实际生产的刻蚀工艺中，必须要有一个确定的点作为刻蚀终点来作为停止刻蚀工艺的控制信号，以能够更好的控制工艺。通常情况下可以将整个稳定反应阶段的谱线强度的平均值作为基准值，而将终止阶段中与该基准值的偏差最先达到某一阈值(为经验值，比如基准值的20%)的点作为刻蚀终点。但是，这种僵化的终点确定方法会忽略实际中不同需求的差异，难以保证最佳的刻蚀效果。比如，如需要确保所刻蚀的膜层被刻蚀干净，甚至最好能够进行过刻蚀，理论上就需要将刻蚀终点设置得较为靠后；而如果需要刻蚀的膜层很薄，并且尽量不要对下层造成损伤，就需要将刻蚀终点设置得靠前。针对上述需求，本发明进一步提供了一种等离子刻蚀过程的稳定反应阶段的基准值的确定方法，按照该方法寻找的基准值能够精确的表示刻蚀反应稳定时候的情况、并且能够适用各种不同情况的需要。该方法具体包括获取等离子刻蚀腔内的实时刻蚀信号强度；
根据信号强度的变化，将所述等离子刻蚀工艺划分为起始阶段、稳定反应阶段、刻蚀终止阶段以及刻蚀完成阶段；在所述稳定反应阶段中划出基准判断区域(time window),所述基准判断区域占所述稳定反应阶段的309Γ80%，且所述基准判断区域的终点与所述刻蚀终止阶段的起点之间具有一定距尚;将所述基准判断区域分成η个时间区域(η为大于I的整数)，取每个时间区域内刻蚀信号强度的平均值，得到η个平均值；将η个平均值中的最大值或最小值作为刻蚀终点信号判断的基准值。下面通过具体实施例详细描述上述基准值确定方法。实施例一 步骤SI :获取等离子刻蚀腔内的实时刻蚀信号强度；获取的所述实时刻蚀信号可以为反映刻蚀腔内刻蚀反应物或生成物的浓度变化状况的OES特征谱线。截取等离子刻蚀腔内进行的刻蚀整个过程中某种反应物或刻蚀生成物的等离子体或者等离子基团发出的光波的强度的变化。如采用耶^(12刻蚀多晶硅的反应中，可以检测反应物HBr或者Cl2的浓度变化，也可以检测挥发性刻蚀生成物SiCl的浓度变化。本实施例中检测反应物的信号，得到其变化的情况如图I中曲线所示。其中横轴为时间Τ，纵轴为OES特征谱线强度Ιν。本领域技术人员能够理解的是，在整个晶圆上的刻蚀，不是处处完全相同的，即便在被刻蚀的薄膜处于稳定刻蚀阶段，反应腔壁沉积物的渐渐生成或渐渐释放，都会引起在稳态下OES特征谱线的强度的缓慢变化。其他与等离子反应相关的因素，也都会改变OES特征谱线的强度。表现在OES特征谱线强度随时间变化的曲线中为，在接近刻蚀终止阶段C处，反应物的OES特征谱线强度渐渐升高；进入刻蚀终止阶段C后，OES特征谱线强度以更快的幅度升高；最终，OES特征谱线强度趋于平稳，标志着刻蚀完成。步骤S2 :根据信号强度的变化，将所述等离子刻蚀工艺划分为起始阶段、稳定反应阶段、刻蚀终止阶段以及刻蚀完成阶段；继续参考图I所示，从零点开始，随着时间变化，所述代表刻蚀信号的曲线主要经历了四个阶段急剧下降的阶段、变化较平缓但偶尔有些波动的阶段、渐渐升高的阶段以及平稳不再升高的阶段。它们分别对应起始阶段Α、稳定反应阶段B、刻蚀终止阶段C以及刻蚀完成阶段D。其中，起始阶段A和稳定反应阶段B的分界为较靠近最开始的那一段曲线中变化速率突然降低的地方，稳定反应阶段B和刻蚀终止阶段C之间的分界为进入稳定反应阶段B—段时间后，曲线突然产生一个较大的跃变处的附近，刻蚀终止阶段C和刻蚀完成阶段D的分界为最后完全平稳的那一段曲线的起始。实际中，由于刻蚀腔室内干扰因素太多或者刻蚀面积比较小等原因，刻蚀信号受到干扰影响比较大，同时本身又比较微弱，曲线的变化不是太明显，这些区域的分界不是那么的明显。可以检测所述等离子体刻蚀反应中多种物质的信号变化，得到多条曲线，衡量多条曲线的变化趋势综合考虑来决定各个阶段的分界。优选的，检测的多种物质可以包括刻蚀反应物和刻蚀生成物，由于刻蚀反应物和生成物的变化大致是相反的，尤其是在刻蚀终点附近，可以以刻蚀反应物和刻蚀生成物的刻蚀信号的变化曲线相交的地方，作为分界的一个重要参考点。步骤S3 :在所述稳定反应阶段中划出基准判断区域(Time window),所述基准判断区域占所述稳定反应阶段的309Γ80%，且所述基准判断区域的终点与所述刻蚀终止阶段的起点之间具有一定距尚;由于等离子体反应腔室内环境复杂，稳定状态中刻蚀反应物或生成物的浓度总是会有各种变化。变化的大小也受即时环境的波动而波动。而刻蚀信号比较弱，也容易受到其它因素的影响，这些其它因素称之为“噪音”。实际中得到的刻蚀信号一定是不断的有波动的，只是大体上呈现一定的趋势，如前面所介绍的那样，一般通过求得平均值来作为基准值。其中，求平均是一种抗噪的方法，因为噪声是偶然发生的，求平均是把噪声的偶然的影响放宽到整个求平均值的区间内，从而减小了噪声引起的波动，而排除噪声的干扰。本步骤的方法可再参考图2，截取稳定反应阶段B中的一段时间间隔内的反应物OES特征谱线强度Iv,所截取的区域作为基准判断区域(记为Time Window)。Time Window的截取范围在等离子体刻蚀工艺的稳定反应阶段，由于本实施例是需要寻找一个判断刻蚀
终点的基准值，所述Time Window的选取优选接近刻蚀终止阶段C的起始处。一般的，所述Time Window的终点与所述刻蚀终止阶段的起点之间距离L的大小与所述被刻蚀膜层的厚度的误差容许值的大小相关。Time Window与终点的距离L小于膜厚的容许误差需要的刻蚀时间。Time Window的时间长度根据具体的整个刻蚀反应过程的时间长度来判断，噪声影响不是很大的时候，Time Window可以取小一点，噪声影响很大的时候,Time Window可以取大一点。Time Window占所述稳定反应阶段的30% 80%为宜。一般情况下,Time Window取5s以上。若刻蚀反应过程很长，可以适应性的取较长的时间，以能够更好的代表刻蚀过程反应物的浓度大小。步骤S4 :将所述基准判断区域分成η个时间区域(η大于1)，取每个时间区域内刻蚀信号强度的平均值，得到η个平均值；根据截取的Time Window的时间长度,适应性的将Time Window分为n(n大于I)个时间区域，η的数值以能够精确的分辨反应过程的变化为宜。在本实施例中，尤其需要能够精确的分辨出接近刻蚀终点时刻反应物浓度渐渐上升的变化情况。另外，η值太大，会使得计算冗杂，判断过程太慢。优选的，η取值为5，则将Time Window分为Tl、T2、T3、T4和T5总共五个时间区域。根据每个时间区域内的OES特征谱线强度Iv的变化，获取每个区域的平均值，得到每个时间区域内对应的平均值II、12、13、14和15。步骤S5 :再取η个平均值中的最大值或最小值作为刻蚀终点信号判断的基准值。其中取什么样的值作为刻蚀终点信号判断的基准值根据具体工艺的需要来选择。如在需要及时控制刻蚀反应停止的时候，可以选择最大值作为基准值，而在需要过刻蚀以确保需要刻蚀掉的物质完全刻蚀掉的时候，可选择最小值作为基准值。本实施例中的方式，可以提供多样的选择以满足不同的工艺控制要求。如图2中所示，II、12、13、14和15依次增大，其中最接近图中OES特征谱线强度曲线的跃迁处的为最大值15。取15为基准值，作为判断刻蚀终点的基准值。在别的刻蚀反应中，受到的干扰因素不同，Ι1、Ι2、Ι3、Ι4和15并不一定是依次增大的关系，其可能是除了15以外的其它值所在位置突然跃变成为最大值。这样的方法与直接采用整个刻蚀的稳定过程的平均值为基准值的方法相比，不会造成判断错误。若某个刻蚀反应如本实施例所述，其基准判断区域中η个时间区域内刻蚀信号强度平均值连续上升，可以直接选择刻蚀信号强度的最大值作为刻蚀终点信号判断的基准值。在别的实施方式中，比如所检测的物质为刻蚀生成物，那么在接近刻蚀终点的时候，OES特征谱线强度曲线的变化趋势是减小的，刻蚀结束后稳定反应阶段的OES特征谱线强度是为零或者接近为零的。在这样的情况下，所述基准值取最小值。获得上述基准值后，可以利用所述基准值来进行刻蚀终点的判断。具体方法为步骤Pl :按照前述的方法获取基准值，得到基准值15 ； 步骤Ρ2 :确定刻蚀结束变化量；继续参考图2所示，通过对曲线的分析，可以确定的得到整个刻蚀终止阶段中，刻蚀反应物的变化量AIv (其为刻蚀完成阶段强度值与基准值的偏差)。根据刻蚀反应的需要，确定刻蚀结束变化量Λ Ιν’，所述Λ Ιν’小于Λ Ιν。需要刻蚀终点靠前的时候，所述 ΔΙν'可以设置比较小，需要刻蚀终点靠后的时候，所述ΛΙν'可以设置比较大。步骤Ρ3 :设定刻蚀信号强度值与所述基准值的偏差超出刻蚀结束变化量的点为所述等离子体刻蚀工艺终点信号，所述等离子体刻蚀工艺终点在所述刻蚀终止阶段。如图2中所示，以15为基准值，所检测的刻蚀反应物的变化量达到Λ Ιν’的点S设定为刻蚀终点。在后续的工艺中，可以通过刻蚀终点S来控制同样条件下的等离子体刻蚀工艺的刻蚀终止。实施例二实际情况中，由于等离子体反应腔室内环境复杂，稳定状态中刻蚀反应物或生成物的浓度总是会有各种变化。变化的大小也受即时环境的波动而波动。比如腔室内温度的浮动，或腔内气压的微小浮动等情况都会引起刻蚀反应进行情况的波动，从而刻蚀反应物或生成物的浓度突然而迅速的变化，变化率也会在短时间内有个波动。但由于刻蚀信号的比较微弱，有些小的影响引起的变化的幅度也比较小，直接用刻蚀信号的变化曲线来做判断比较不清晰。并且干扰相对于刻蚀信号来说比较大，直接用整个稳定反应阶段的谱线强度的平均值作为基准值会偏大，不能够精确的表现稳定反应阶段的刻蚀情况。而通过求导可以把一些微小的变化放大，并且取导数的最小值处能够得到整个稳定反应阶段受干扰最小的地方。以下以测量刻蚀反应物的特征谱线强度为例来进行详细说明。步骤SI :获取等离子刻蚀腔内的实时刻蚀信号；最终获得的所述刻蚀反应物的OES特征谱线强度的导数随时间的变化如图3所示，其中横轴为时间Τ，纵轴为OES特征谱线强度的导数Ιν’。OES特征谱线强度的导数反应了被测量物质变化速率的情况。步骤S2 :根据信号强度的变化，将所述等离子刻蚀工艺划分为起始阶段、稳定反应阶段、刻蚀终止阶段以及刻蚀完成阶段；对于本实施例，本领域技术人员能够理解的是，刻蚀反应物在起始阶段的变化率很大，渐渐缓慢，即其OES特征谱线强度的导数也比较大，然后逐渐减小；刻蚀反应物在稳定反应阶段的变化率很小，即其OES特征谱线强度的导数的大小接近为零，偶尔有波动；刻蚀反应物在刻蚀终止阶段的变化率开始变大，并且渐渐变大，即其OES特征谱线强度的导数开始增长；刻蚀反应物在刻蚀完成阶段不会再变，即其OES特征谱线强度的导数为零。类似实施例一中的情况，将前一步骤得到的曲线划分为起始阶段A、稳定反应阶段B、刻蚀终止阶段C以及刻蚀完成阶段(未图示)。步骤S3 :类似实施例一中的情况，在所述稳定反应阶段中划出基准判断区域(Time window),所述基准判断区域占所述稳定反应阶段的30% 80%，且所述基准判断区域的终点与所述刻蚀终止阶段的起点之间具有一定距离；步骤S4:将所述基准判断区域分成η个时间区域(η大于1)，取每个时间区域内刻蚀信号强度的平均值，得到η个平均值；和实施例一类似的，将Time Window分为T1、T2、T3、T4和Τ5总共五个时间区域，获取每个区域的平均值，得到每个时间区域内对应的平均值II、12、13、14和15。步骤S5 :将η个平均值中的最大值或最小值作为刻蚀终点信号判断的基准值。如前所述,这样的情况下,整个Time window的平均值来做为基准值会偏大。在稳
定状态的时候，最理想的情况会是整个稳定状态中，刻蚀反应不受干扰，则刻蚀反应物或生成物的浓度没有变化，OES特征谱线强度的导数Ιν’应该为零。而实际中，刻蚀反应避免不了被干扰。尽可能的选择变化率最小的地方，更接近原始的理想状态。因此适合取11、12、13、14和15几个值中的最小值作为基准值。和实施例一类似的，获得上述基准值后，可以利用所述基准值来进行刻蚀终点的判断。实施例三在本实施例中，所述等离子体刻蚀工艺的稳定反应阶段时间非常短，所述刻蚀反应物浓度在刻蚀开始时突然降低还没有足够稳定所述刻蚀就完成了，所述刻蚀反应物浓度又开始了突然升高。对于这样的情况，所述进行基准判断区域(Time window)的划分时,其起点或/和终点难以保证完全处于稳定反应阶段内，有可能会偏移到起始阶段或刻蚀终止阶段。并且，所述基准判断区域一般大于5s。当所述稳定反应阶段时间的时间小于等于6秒时，取的基准值判断区域的起点或终点容易超过稳定反应阶段的起点或终点。在类似上述的情况中，临近起点或终点的时间区域内的刻蚀反应物浓度比实际情况偏高。在这样的情况下，直接取基准判断区域中的最小值，会是最接近刻蚀反应的真实情况的值。一般的，当所述稳定反应阶段时间的时间小于等于6秒时，可直接选择刻蚀信号强度的最小值作为刻蚀终点信号判断的基准值。和实施例一类似的，获得上述基准值后，可以利用所述基准值来进行刻蚀终点的判断。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
权利要求
1.一种等离子体刻蚀工艺监控信号的处理方法，其特征在于，包括 根据信号强度的变化状况，将反映等离子刻蚀工艺的实时刻蚀信号强度的变化曲线划分为起始阶段、稳定反应阶段、刻蚀终止阶段以及刻蚀完成阶段； 在所述稳定反应阶段中划出基准判断区域，所述基准判断区域占所述稳定反应阶段的309Γ80%，且所述基准判断区域的终点与所述刻蚀终止阶段的起点之间具有一定距离； 将所述基准判断区域分成η个时间区域，获取每个时间区域内刻蚀信号强度的平均值，其中η取大于I的整数； 将所有平均值中的最大值或最小值作为刻蚀终点信号判断的基准值。
2.如权利要求I所述的处理方法，其特征在于，所述实时刻蚀信号为所述等离子体刻蚀工艺中的反应物或生成物的OES特征谱线。
3.如权利要求I所述的处理方法，其特征在于，所述实时刻蚀信号为所述等离子体刻蚀工艺中的反应物或生成物的OES特征谱线强度的求导值。
4.如权利要求I所述的处理方法，其特征在于，所述基准判断区域的终点与所述刻蚀终止阶段的起点之间距离的大小与被刻蚀膜层的厚度的刻蚀误差容许值的大小成正相关。
5.如权利要求I所述的处理方法，其特征在于，综合所述等离子刻蚀工艺中的多个反应物或者生成物的刻蚀信号进行所述起始阶段、稳定反应阶段、刻蚀终止阶段以及刻蚀完成阶段的划分。
6.如权利要求I所述的处理方法，其特征在于，η的取值范围为3到10。
7.如权利要求6所述的处理方法，其特征在于，η为5。
8.如权利要求I所述的处理方法，其特征在于，所述时间区域为互相连续不重合的区域，且每个区域经历的时间为ls 2s。
9.如权利要求I所述的处理方法，其特征在于，所述基准判断区域中η个时间区域内刻蚀信号强度平均值连续上升时，选择刻蚀信号强度的最大值作为刻蚀终点信号判断的基准值。
10.如权利要求I所述的处理方法，其特征在于，所述基准判断区域的时间小于等于6秒时，选择刻蚀信号强度的最小值作为刻蚀终点信号判断的基准值。
11.一种等离子体刻蚀工艺的终点控制方法，其特征在于，包括 提供同一批次的多个晶圆； 选取至少一个晶圆作为试样，对该试样进行等离子刻蚀，并对刻蚀过程进行监控，以获得实时刻蚀信号强度的变化曲线； 利用如权利要求I至10中任一项所述的处理方法对上述变化曲线进行处理，获得基准值； 利用上述基准值对同一批次的其它晶圆的刻蚀过程进行终点控制。
12.如权利要求11所述的终点控制方法，其特征在于，利用上述基准值对其它晶圆的刻蚀过程进行终点控制的步骤包括在其它晶圆的刻蚀中，实时测试刻蚀信号强度，当测得的刻蚀信号强度值与所述基准值的偏差超出一阈值时，结束刻蚀。
全文摘要
一种刻蚀工艺监控信号的处理方法和刻蚀终点控制方法，其中，处理方法包括根据信号强度的变化状况，将反映等离子刻蚀工艺的实时刻蚀信号强度的变化曲线划分为起始阶段、稳定反应阶段、刻蚀终止阶段以及刻蚀完成阶段；在稳定反应阶段中划出基准判断区域，基准判断区域占所述稳定反应阶段的30%~80%，且基准判断区域的终点与所述刻蚀终止阶段的起点之间具有一定距离；将基准判断区域分成n个时间区域，获取每个时间区域内刻蚀信号强度的平均值，其中n取大于1的整数；将所有平均值中的最大值或最小值作为刻蚀终点信号判断的基准值。本发明提供的方法准确的反应实际中的等离子体刻蚀工艺，并且能够适用各种不同情况的需要。
文档编号H01L21/3065GK102931045SQ20121039875
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月18日 优先权日2012年10月18日
发明者黄智林 申请人:中微半导体设备(上海)有限公司