半导体刻蚀工艺真空腔体设备及刻蚀方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109616405A(43)申请公布日2019.04.12(21)申请号201811476940.2(22)申请日2018.12.05(71)申请人上海华力微电子有限公司地址201203上海市浦东新区中国（上海）自由贸易试验区高斯路568号(72)发明人江新泽胡旭峰(74)专利代理机构上海浦一知识产权代理有限公司31211代理人焦天雷(51)Int.Cl.H01L21/027(2006.01)H01L21/67(2006.01)G03F7/42(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称半导体刻蚀工艺真空腔体设备及刻蚀方法(57)摘要本发明公开了一种半导体刻蚀工艺真空腔体设备，用于半导体生产中的光刻胶剥离，所述刻蚀工艺真空腔体设备的光谱信号采集装置采集预设波长光谱信号，当所述预设波长光谱信号符合预设规则刻蚀工艺真空腔体设备停止光刻胶剥离。本发明还提供了一种半导体刻蚀方法。本发明能将光刻胶完全剥离，避免光刻胶残留或光刻胶过刻蚀对其他器件结构产生破坏，进而避免对器件性能产生影响。CN109616405ACN109616405A权利要求书1/1页1.一种半导体刻蚀工艺真空腔体设备，用于半导体生产中的光刻胶剥离，其特征在于：所述刻蚀工艺真空腔体设备的光谱信号采集装置采集预设波长光谱信号，当所述预设波长光谱信号符合预设规则刻蚀工艺真空腔体设备停止光刻胶剥离。2.如权利要求1所述的半导体刻蚀工艺真空腔体设备，其特征在于：所述预设波长为390nm。3.如权利要求1所述的半导体刻蚀工艺真空腔体设备，其特征在于：所述预设波长光谱信号是CN等离子辉光信号。4.如权利要求1所述的半导体刻蚀工艺真空腔体设备，其特征在于：所述预设规则是F(a)变化率为100％停止光刻胶剥离，F(a)＝slope(CN)2+100。5.如权利要求1-4任意一项所述的半导体刻蚀工艺真空腔体设备，其特征在于：光刻胶剥离完成后，所述半导体刻蚀工艺真空腔体设备继续执行预设时间的过刻蚀。6.如权利要求5所述的半导体刻蚀工艺真空腔体设备，其特征在于：所述预设时间是半导体刻蚀工艺真空腔体设备执行光刻胶剥离所需时间的10％-100％。7.一种半导体刻蚀方法，用于半导体生产中的光刻胶剥离，其特征在于，包括以下步骤：1)进行光刻胶剥离前，采集预设波长光谱信号；2)当所述预设波长光谱信号符合预设规则刻蚀工艺真空腔体设备停止光刻胶剥离。8.如权利要求7所述的半导体刻蚀方法，其特征在于：所述预设波长为390nm。9.如权利要求7所述的半导体刻蚀方法，其特征在于：所述预设波长光谱信号是CN等离子辉光信号。10.如权利要求7所述的半导体刻蚀方法，其特征在于：所述预设规则是F(a)变化率为100％停止光刻胶剥离，F(a)＝slope(CN)2+100。11.如权利要求7-10所述的半导体刻蚀方法，其特征在于：还包括步骤3)光刻胶剥离完成后，继续执行预设时间的过刻蚀。12.如权利要求11所述的半导体刻蚀工艺真空腔体设备，其特征在于：步骤3)中所述预设时间是半执行光刻胶剥离所需时间的10％-100％。2CN109616405A说明书1/4页半导体刻蚀工艺真空腔体设备及刻蚀方法技术领域[0001]本发明涉及半导体领域，特别是涉及一种用于半导体生产中的光刻胶剥的半导体刻蚀工艺真空腔体设备。本发明还涉及一种用于半导体生产中的光刻胶剥的刻蚀方法。背景技术[0002]半导体硅片(wafer)的制造过程主要分为四个部分：DIFF(扩散)、TF(薄膜)、PHOTO(光刻)、ETCH(刻蚀)。其中DIFF又包括FURNACE(炉管)、WET(湿刻)、IMP(离子注入)、RTP(快速热处理)。TF包括PVD(物理气相淀积)、CVD(化学气相淀积)、CMP(化学机械研磨)。硅片的制造就是依据客户的要求，不断的在不同工艺过程(module)间重复进行的生产过程，最后再利用电性的测试，确保产品良好。[0003]在半导体制造中有两种基本的刻蚀工艺：干法刻蚀和湿法腐蚀。干法刻蚀是把硅片表面曝露于气态中产生的等离子体，等离子体通过光刻胶中开出的窗口，与硅片发生物理或化学反应(或这两种反应)，从而去掉曝露的表面材料。干法刻蚀是亚微米尺寸下刻蚀器件的最重要方法。而在湿法腐蚀中，液体化学试剂(如酸、碱和溶剂等)以化学方式去除硅片表面的材料。湿法腐蚀一般只是用在尺寸较大的情况下(大于3微米)。湿法腐蚀仍然用来腐蚀硅片上某些层或用来去除干法刻蚀后的残留物。[0004]干法刻蚀有离子铣刻蚀、等离子刻蚀和反应离子刻蚀三种主要方法。[0005]①离子铣刻蚀：低气压下惰性气体辉光放电所产生的离子加速后入射到薄膜表面，裸露的薄膜被溅射而除去。由于刻蚀是纯物