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刻蚀工艺方法及装置

文献发布时间:2023-06-19 11:45:49


刻蚀工艺方法及装置

技术领域

本申请涉及半导体工艺技术领域,尤其涉及一种刻蚀工艺方法及装置。

背景技术

在微电子领域,深硅刻蚀是器件加工过程中的一项重要工艺。由于硅深微结构具有较大的深宽比和较高的垂直度,传统的湿法刻蚀很难完成,必须采用干法刻蚀的方法获得。为了获得深度较深、角度垂直的硅微结构,主要采用时间分隔的干法刻蚀工艺,即罗伯特·博世公司开发的“Bosch”工艺。该过程使用等离子体诱导氟碳聚合物来提供侧壁钝化保护和氟基等离子体化学反应向下蚀刻硅,其中,侧壁钝化保护(沉积步)和氟基等离子体化学反应(刻蚀步)交替进行。由于“Bosch”工艺采用沉积和刻蚀交替进行的方式,必然会形成扇贝结构,导致侧壁粗糙度大。一般而言,在深硅结构的顶部的扇贝尺寸最大(侧壁最粗糙),因此,减小深硅结构顶部的粗糙度成为亟待解决的问题。

由于扇贝的尺寸大小与单步刻蚀时间紧密相关,单步刻蚀时间越长,则扇贝尺寸越大。但另一方面,不可能通过无限制地减小单步刻蚀时间来减小扇贝尺寸(腔室气体切换需要时间,且在气体切换时没有刻蚀深硅的作用但会消耗位于晶圆表面的掩模,造成选择比的下降)。因此,分段刻蚀是一种可行的方案。但由于在等离子体深硅刻蚀中提升深宽比和垂直度的方法主要是对刻蚀参数施加“递增”(ramping),因此如何在分段刻蚀时平滑处理或衔接各段的“递增”也是一个重要的挑战。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种刻蚀工艺方法及装置,用以解决现有的刻蚀工艺导致顶部扇贝尺寸过大、且各分段刻蚀工艺之间难以平滑过渡的问题。

为解决上述技术问题,本申请实施例是这样实现的:

一方面,本申请实施例提供一种刻蚀工艺方法,包括:

获取所述刻蚀工艺对应的第一刻蚀参数信息,以及对所述刻蚀工艺进行分段执行的分段参数信息;所述第一刻蚀参数信息包括所述刻蚀工艺原始工艺步骤的总循环次数、单步起始工艺参数和单步终末工艺参数;所述分段参数信息包括所述刻蚀工艺的分段数和各分段刻蚀工艺分别对应的分段因子;

根据所述第一刻蚀参数信息和所述分段参数信息,确定各所述分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息;其中,各所述分段刻蚀工艺均包括多个循环执行的工艺步骤,所述第二刻蚀参数信息包括各所述分段刻蚀工艺分别对应的单步起始参数、单步终末参数和循环次数,在任意两个相邻的所述分段刻蚀工艺中,前一所述分段刻蚀工艺的最后一个工艺步骤的所述单步终末参数与后一所述分段刻蚀工艺的首个工艺步骤的所述单步起始参数相同;

根据各所述分段刻蚀工艺分别对应的所述第二刻蚀参数信息,分段执行所述刻蚀工艺。

另一方面,本申请实施例提供一种刻蚀工艺装置,包括:

获取模块,用于获取所述刻蚀工艺对应的第一刻蚀参数信息,以及对所述刻蚀工艺进行分段执行的分段参数信息;所述第一刻蚀参数信息包括所述刻蚀工艺原始工艺步骤的总循环次数、单步起始工艺参数和单步终末工艺参数;所述分段参数信息包括所述刻蚀工艺的分段数和各分段刻蚀工艺分别对应的分段因子;

确定模块,用于根据所述第一刻蚀参数信息和所述分段参数信息,确定各所述分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息;其中,各所述分段刻蚀工艺均包括多个循环执行的工艺步骤,所述第二刻蚀参数信息包括各所述分段刻蚀工艺分别对应的单步起始参数、单步终末参数和循环次数,在任意两个相邻的所述分段刻蚀工艺中,前一所述分段刻蚀工艺的最后一个工艺步骤的所述单步终末参数与后一所述分段刻蚀工艺的首个工艺步骤的所述单步起始参数相同;

执行模块,用于根据各所述分段刻蚀工艺分别对应的所述第二刻蚀参数信息,分段执行所述刻蚀工艺。

再一方面,本申请实施例提供一种刻蚀工艺设备,包括处理器和与所述处理器电连接的存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器用于从所述存储器调用并执行所述计算机程序以实现上述刻蚀工艺方法。

再一方面,本申请实施例提供一种存储介质,用于存储计算机程序,所述计算机程序能够被处理器执行以实现上述刻蚀工艺方法。

采用本申请实施例的技术方案,通过获取刻蚀工艺对应的第一刻蚀参数信息,以及对刻蚀工艺进行分段执行的分段参数信息,根据第一刻蚀参数信息和分段参数信息,确定各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息,并根据各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息,分段执行刻蚀工艺。由于该技术方案中,各分段刻蚀工艺均包括多个循环执行的工艺步骤,第二刻蚀参数信息包括各分段刻蚀工艺分别对应的单步起始参数、单步终末参数和循环次数,且在任意两个相邻的分段刻蚀工艺中,前一分段刻蚀工艺的最后一个工艺步骤的单步终末参数与后一分段刻蚀工艺的首个工艺步骤的单步起始参数相同,因此实现了各分段刻蚀工艺之间平滑衔接的效果,使得任意两个相邻的分段刻蚀工艺之间能够平滑过渡,提升了刻蚀效果。并且,由于能够根据各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息分段执行刻蚀工艺,因此通过有针对性地对各第二刻蚀参数信息进行调整,能够实现减小顶部扇贝尺寸的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本申请一实施例的一种刻蚀工艺方法的示意性流程图;

图2是根据本申请一实施例的一种刻蚀工艺结果的示意图;

图3是根据本申请另一实施例的一种刻蚀工艺结果的示意图;

图4是根据本申请另一实施例的一种刻蚀工艺结果的示意图;

图5是根据本申请另一实施例的一种刻蚀工艺结果的示意图;

图6是根据本申请另一实施例的一种刻蚀工艺方法的示意性流程图;

图7是根据本申请一实施例的一种刻蚀工艺装置的结构示意图;

图8是根据本申请一实施例的一种刻蚀工艺设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种刻蚀工艺方法及装置,用以解决现有的刻蚀工艺导致顶部扇贝尺寸过大、且各分段刻蚀工艺之间难以平滑过渡的问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。

图1是根据本申请一实施例的一种刻蚀工艺方法的示意性流程图,如图1所示,该方法包括:

S102,获取刻蚀工艺对应的第一刻蚀参数信息,以及对刻蚀工艺进行分段执行的分段参数信息。

其中,第一刻蚀参数信息包括刻蚀工艺原始工艺步骤的总循环次数、单步起始工艺参数和单步终末工艺参数,分段参数信息包括刻蚀工艺的分段数和各分段刻蚀工艺分别对应的分段因子。

本实施例中,第一刻蚀参数信息为刻蚀工艺对应的原始工艺配方。该原始工艺配方包括循环执行的工艺步骤,这些工艺步骤中包括至少一个沉积步和至少一个刻蚀步,多个沉积步和多个刻蚀步之间可根据具体的刻蚀工艺进行排列。例如,在一个刻蚀工艺中,工艺步骤可依次为沉积步-刻蚀步-刻蚀步。再例如,在一个刻蚀工艺中,工艺步骤可依次为沉积步-刻蚀步。

S104,根据第一刻蚀参数信息和分段参数信息,确定各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息。

其中,各分段刻蚀工艺均包括多个循环执行的工艺步骤,第二刻蚀参数信息包括各分段刻蚀工艺分别对应的单步起始参数、单步终末参数和循环次数,在任意两个相邻的分段刻蚀工艺中,前一分段刻蚀工艺的最后一个工艺步骤的单步终末参数与后一分段刻蚀工艺的首个工艺步骤的单步起始参数相同。

S106,根据各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息,分段执行刻蚀工艺。

在本实施例中,通过获取刻蚀工艺对应的第一刻蚀参数信息,以及对刻蚀工艺进行分段执行的分段参数信息,根据第一刻蚀参数信息和分段参数信息,确定各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息,并根据各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息,分段执行刻蚀工艺。由于该技术方案中,各分段刻蚀工艺均包括多个循环执行的工艺步骤,第二刻蚀参数信息包括各分段刻蚀工艺分别对应的单步起始参数、单步终末参数和循环次数,且在任意两个相邻的分段刻蚀工艺中,前一分段刻蚀工艺的最后一个工艺步骤的单步终末参数与后一分段刻蚀工艺的首个工艺步骤的单步起始参数相同,因此实现了各分段刻蚀工艺之间平滑衔接的效果,使得任意两个相邻的分段刻蚀工艺之间能够平滑过渡,提升了刻蚀效果。并且,由于能够根据各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息分段执行刻蚀工艺,因此通过有针对性地对各第二刻蚀参数信息进行调整,能够实现减小顶部扇贝尺寸的效果。

在一个实施例中,单步起始工艺参数包括单步起始工艺时间,单步终末工艺参数包括单步终末工艺时间,单步起始参数包括单步起始时间,单步终末参数包括单步终末时间,分段因子包括分段比例。

其中,各分段刻蚀工艺分别对应的单步起始时间可为各分段刻蚀工艺中沉积步、刻蚀步分别对应的单步起始时间,各分段刻蚀工艺分别对应的单步终末时间可为各分段刻蚀工艺中沉积步、刻蚀步分别对应的单步终末时间。

其中,分段比例可为分段系数γ

由于对刻蚀参数施加“递增”(ramping)是在等离子体深硅刻蚀中提升深宽比和垂直度的重要方法,其中与扇贝尺寸关系最大的是单步沉积时间和单步刻蚀时间。因此,对于未分段的刻蚀工艺,可设单步沉积时间根据当前循环次数n和总循环次数n

本实施例中,可通过如下步骤A1-A2,根据刻蚀工艺对应的第一刻蚀参数信息和对刻蚀工艺进行分段执行的分段参数信息,确定各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息:

步骤A1,根据各分段刻蚀工艺分别对应的分段比例以及总循环次数,计算各分段刻蚀工艺分别对应的循环次数。

步骤A2,根据刻蚀工艺原始工艺步骤的单步起始工艺时间、单步终末工艺时间以及各分段刻蚀工艺分别对应的分段比例,计算各分段刻蚀工艺分别对应的单步起始时间和单步终末时间。

在本实施例中,通过刻蚀工艺对应的第一刻蚀参数信息和对刻蚀工艺进行分段执行的分段参数信息,计算得到各分段刻蚀工艺分别对应的循环次数、单步起始时间和单步终末时间,确保了得到的循环次数、单步起始时间和单步终末时间的准确性,且实现了快速、高效获取到第二刻蚀参数信息的效果。

在一个实施例中,单步起始工艺参数包括单步起始工艺功率,单步终末工艺参数包括单步终末工艺功率,单步起始参数包括单步起始功率,单步终末参数包括单步终末功率,分段因子包括分段比例。

其中,各分段刻蚀工艺分别对应的单步起始功率可为各分段刻蚀工艺中刻蚀步下电极功率分别对应的单步起始功率,各分段刻蚀工艺分别对应的单步终末功率可为各分段刻蚀工艺中刻蚀步下电极功率分别对应的单步终末功率。对于刻蚀步下电极功率,以及除单步沉积时间和单步刻蚀时间以外的参数(各分段刻蚀工艺分别对应的其他参数)也可以采用递增。例如,对于未分段的刻蚀工艺,可设刻蚀步下电极功率根据当前循环次数n和总循环次数n

本实施例中,根据刻蚀工艺对应的第一刻蚀参数信息和对刻蚀工艺进行分段执行的分段参数信息,确定各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息时,可根据刻蚀工艺原始工艺步骤的单步起始工艺功率、单步终末工艺功率以及各分段刻蚀工艺分别对应的分段比例,计算各分段刻蚀工艺分别对应的单步起始功率和单步终末功率。

在本实施例中,通过刻蚀工艺对应的第一刻蚀参数信息和对刻蚀工艺进行分段执行的分段参数信息,计算得到各分段刻蚀工艺分别对应的单步起始功率和单步终末功率,确保了得到的单步起始功率和单步终末功率的准确性,且实现了快速、高效获取到第二刻蚀参数信息的效果。

在一个实施例中,分段参数信息还包括各分段刻蚀工艺分别对应的起始折算系数以及终末折算系数。在任意两个相邻的分段刻蚀工艺中,前一分段刻蚀工艺对应的终末折算系数与后一分段刻蚀工艺对应的起始折算系数相同。上述步骤A1可具体执行为如下步骤B1-B3:

其中,可用α

步骤B1,根据各分段刻蚀工艺分别对应的分段比例以及总循环次数,计算各分段刻蚀工艺分别对应的第一循环次数。

步骤B2,根据各分段刻蚀工艺分别对应的起始折算系数和终末折算系数,对第一循环次数进行折算,得到第一折算结果。

步骤B3,根据第一折算结果计算各分段刻蚀工艺分别对应的循环次数。

本实施例中,通过各分段刻蚀工艺分别对应的起始折算系数和终末折算系数,对第一循环次数进行折算,从而得到各分段刻蚀工艺分别对应的循环次数,使得确定出的循环次数准确,从而提升了分段执行刻蚀工艺的准确度。

在一个实施例中,分段参数信息包括各分段刻蚀工艺分别对应的修正因子。修正因子可用β

在执行步骤B3之后,可根据各分段刻蚀工艺分别对应的修正因子,对各分段刻蚀工艺分别对应的循环次数进行修正,得到各分段刻蚀工艺分别对应的修正后的循环次数。

本实施例中,通过各分段刻蚀工艺分别对应的修正因子,对各分段刻蚀工艺分别对应的循环次数进行修正,以得到各分段刻蚀工艺分别对应的修正后的循环次数,提高了确定出的循环次数的准确度,从而提升了分段执行刻蚀工艺的准确度。

根据上述实施例,在根据各分段刻蚀工艺分别对应的分段比例以及刻蚀工艺原始工艺步骤的总循环次数,计算各分段刻蚀工艺分别对应的循环次数时,针对第h段刻蚀工艺对应的循环次数满足:

在一个实施例中,各分段刻蚀工艺中最先执行的分段刻蚀工艺对应的起始折算系数与终末折算系数的乘积小于1。上述步骤A2可具体执行为如下步骤C1-C3:

步骤C1,根据刻蚀工艺原始工艺步骤的单步起始工艺时间、单步终末工艺时间以及各分段刻蚀工艺分别对应的分段比例,计算各分段刻蚀工艺分别对应的第一起始时间和第一终末时间。

步骤C2,根据各分段刻蚀工艺分别对应的起始折算系数和终末折算系数,分别对第一起始时间和第一终末时间进行折算,得到第二折算结果.

步骤C3,根据第二折算结果计算各分段刻蚀工艺分别对应的单步起始时间和单步终末时间。

本实施例中,通过设置各分段刻蚀工艺中最先执行的分段刻蚀工艺对应的起始折算系数与终末折算系数的乘积小于1,从而根据该起始折算系数与终末折算系数对最先执行的分段刻蚀工艺对应的起始时间和终末时间进行折算,得到最先执行的分段刻蚀工艺对应的单步起始时间和单步终末时间,实现了在刻蚀工艺开始执行时减小单步工艺时间的效果,从而能够减小刻蚀出的结构的顶部扇贝尺寸,降低刻蚀出的结构的顶部侧壁粗糙度。此外,由于仅在刻蚀工艺开始时减小单步工艺时间,而并非针对整个刻蚀工艺过程中各单步工艺时间均进行减小,因此能够在确保刻蚀出的结构的顶部形貌的同时,确保不明显降低选择比。

在一个实施例中,各分段刻蚀工艺中最后执行的分段刻蚀工艺对应的起始折算系数与终末折算系数的乘积小于1。本实施例中,上述步骤A2的具体执行过程可参照上述步骤C1-C3,此处不再赘述。

本实施例中,通过设置各分段刻蚀工艺中最后执行的分段刻蚀工艺对应的起始折算系数与终末折算系数的乘积小于1,从而根据该起始折算系数与终末折算系数对最后执行的分段刻蚀工艺对应的起始时间和终末时间进行折算,得到最后执行的分段刻蚀工艺对应的单步起始时间和单步终末时间,实现了在刻蚀工艺最后执行的过程中减小单步工艺时间的效果,从而能够减小刻蚀出的结构的底部缺口。

根据上述实施例,对于最先执行的分段刻蚀工艺,由于需要减小刻蚀出的结构的顶部扇贝尺寸,因此需要减小最先执行的分段刻蚀工艺的单步工艺时间,由于顶部扇贝尺寸的减小是以减小最先执行的分段刻蚀工艺中的单步起始时间实现的,对应α

根据上述实施例中的各算法和递推关系,只需确定分几段刻蚀(刻蚀工艺的分段数h

具体利用软件实现时,针对第h段刻蚀工艺中的当前循环次数n,其单步工艺时间满足:

由于P

在一个实施例中,在根据各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息,分段执行刻蚀工艺时,可根据当前待执行的分段刻蚀工艺对应的第二刻蚀参数信息,执行该分段刻蚀工艺,并判断该分段刻蚀工艺对应的循环次数是否已全部执行;若是,则执行该分段刻蚀工艺的下一分段刻蚀工艺;若否,则继续执行该分段刻蚀工艺中的工艺步骤。

本实施例中,通过判断当前待执行的分段刻蚀工艺对应的循环次数是否已全部执行,能够准确确定出该分段刻蚀工艺是否完成,从而确定下一步执行的内容,提升了分段执行刻蚀工艺的准确度。

在一个实施例中,各分段刻蚀工艺分别对应的分段比例之和为1。在根据刻蚀工艺对应的第一刻蚀参数信息和对刻蚀工艺进行分段执行的分段参数信息,确定各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息之后,还可针对各分段刻蚀工艺再次进行分段,得到多个子段。

其中,各分段刻蚀工艺中多个子段对应的分段比例之和为1。对于多次分段后的刻蚀工艺,该刻蚀工艺中各分段比例之和满足:Σ(γ

在根据刻蚀工艺对应的第一刻蚀参数信息和对刻蚀工艺进行分段执行的分段参数信息,确定各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息,根据各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息,分段执行刻蚀工艺时,可确定各子段分别对应的第三刻蚀参数信息,并根据各子段分别对应的第三刻蚀参数信息,分段执行各分段刻蚀工艺。

其中,第三刻蚀参数信息的确定方式可参照上述实施例中第二刻蚀参数信息的确定方式,此处不再赘述。

本实施例中,能够根据刻蚀工艺对应的第一刻蚀参数信息和对刻蚀工艺进行分段执行的分段参数信息的变化,对应确定出用于分段执行刻蚀工艺的刻蚀参数信息,提升了刻蚀工艺的自动化效果。

此外,可利用具体的第一刻蚀参数信息(刻蚀工艺对应的原始工艺配方)、以及根据刻蚀工艺对应的第一刻蚀参数信息和分段参数信息确定出的第二刻蚀参数信息,分别执行的刻蚀工艺所得到的刻蚀结果来验证本方案。

例如,第一刻蚀参数信息如表1所示,该刻蚀工艺对应的总循环次数为275次。

表1第一刻蚀参数信息

其中,下电极功率*表示下电极功率从单步起始工艺功率递增至单步终末工艺功率,单步时间**表示单步工艺时间从单步起始工艺时间递增至单步终末工艺时间。

其中,沉积步1-1代表第1个循环的第1个沉积步,刻蚀步1-1代表第1个循环的第1个刻蚀步,以此类推,当进行分段刻蚀工艺时可以表示不同分段(或分段中不同循环)的沉积步和刻蚀步。采用该刻蚀参数信息对半导体元件执行刻蚀工艺,得到的刻蚀结果如图2所示。其中,图2的(a)为顶部扇贝尺寸放大图,(b)为顶部形貌,(c)顶部掩模剩余,(d)中部形貌,(e)整体形貌,(f)底部形貌。由图2的(a)可见明显的扇贝和横向褶皱。

本实施例中,参数α、β、γ和h

表2第二刻蚀参数信息

其中,下电极功率*表示下电极功率从单步起始功率递增至单步终末功率,单步时间**表示单步工艺时间从单步起始时间递增至单步终末时间。

其中,沉积步1-1和刻蚀步1-1所在工艺步骤对应的循环次数为100,沉积步2-1和刻蚀步2-1所在工艺步骤对应的循环次数为200。采用该刻蚀参数信息对半导体元件分段执行刻蚀工艺,得到的刻蚀结果如图3所示。其中,图3的(a)为整体形貌,(b)为顶部形貌,(c)顶部扇贝尺寸。可见顶部扇贝尺寸由图2中的约100nm(纳米)减小至图3中的约30nm。

在一个实施例中,本方案除了用于减小顶部扇贝尺寸,还可以用于减小底部缺口。其中,底部缺口是由于底部有刻蚀停止层,电荷在停止层上积累,当过度刻蚀发生时带电等离子体成分会被停止层上的电荷反射到侧壁上形成缺口,现有技术中解决这一问题的方案是在下电极功率上加脉冲,脉冲开启的时间占总时间的百分比称作占空比,当脉冲关闭时停止层上的电荷得以释放,从而避免出现缺口问题,占空比越小效果越好。但是施加占空比并不能完全消除缺口,尤其是深宽比高、绝对尺寸小的结构,电荷很难扩散,而分段刻蚀可以在施加占空比的基础上进一步避免缺口问题的发生。与减小顶部扇贝尺寸时减小最先执行的分段刻蚀工艺的单步工艺时间类似,在减小底部缺口时需要减小最后执行的分段刻蚀工艺的单步工艺时间。以下列举一具体实施例,第一刻蚀参数信息如表3所示,总循环次数为450。

表3第一刻蚀参数信息

其中,C4F8流量*表示C4F8流量从单步起始工艺流量递增至单步终末工艺流量,单步时间**表示单步工艺时间从单步起始工艺时间递增至单步终末工艺时间。采用该刻蚀参数信息对半导体元件执行刻蚀工艺,得到的刻蚀结果如图4所示。其中,图4的(a)为整体形貌,(b)为顶部形貌,(c)顶部右侧形貌,(d)底部形貌。

本实施例中,当刻蚀工艺进行到表3所示工艺配方总循环次数的90%时,换用单步工艺时间更短的配方,即本方案的参数α、β、γ和h

表4第二刻蚀参数信息

其中,C4F8流量*表示C4F8流量从单步起始流量递增至单步终末流量,单步时间**表示单步工艺时间从单步起始时间递增至单步终末时间。沉积步1-1、刻蚀步1-1和刻蚀步1-2所在工艺步骤对应的循环次数为405,沉积步2-1、刻蚀步2-1和刻蚀步2-2所在工艺步骤对应的循环次数为60。采用该刻蚀参数信息对半导体元件分段执行刻蚀工艺,得到的刻蚀结果如图5所示。其中,图5的(a)为整体形貌,(b)为顶部形貌,(c)顶部右侧形貌,(d)底部形貌。可见底部缺口的大小从图4中约300nm降至图5中约70nm。

图6是根据本申请另一实施例的一种刻蚀工艺方法的示意性流程图,如图6所示,该方法包括:

S601,获取刻蚀工艺对应的第一刻蚀参数信息,以及对刻蚀工艺进行分段执行的分段参数信息。其中,第一刻蚀参数信息包括刻蚀工艺原始工艺步骤的总循环次数、单步起始工艺参数和单步终末工艺参数。分段参数信息包括刻蚀工艺的分段数、各分段刻蚀工艺分别对应的分段比例、修正因子、起始折算系数以及终末折算系数。

其中,各分段刻蚀工艺中最先执行的分段刻蚀工艺对应的起始折算系数与终末折算系数的乘积小于1。各分段刻蚀工艺中最后执行的分段刻蚀工艺对应的起始折算系数与终末折算系数的乘积小于1。

S602,根据各分段刻蚀工艺分别对应的分段比例以及总循环次数,计算各分段刻蚀工艺分别对应的第一循环次数。

S603,根据各分段刻蚀工艺分别对应的起始折算系数和终末折算系数,对第一循环次数进行折算,得到第一折算结果,并根据第一折算结果计算各分段刻蚀工艺分别对应的循环次数。

S604,根据各分段刻蚀工艺分别对应的修正因子,对各分段刻蚀工艺分别对应的循环次数进行修正,得到各分段刻蚀工艺分别对应的修正后的循环次数。

S605,根据单步起始工艺参数、单步终末工艺参数以及各分段刻蚀工艺分别对应的分段比例,计算各分段刻蚀工艺分别对应的单步起始参数和单步终末参数。

其中,在任意两个相邻的分段刻蚀工艺中,前一分段刻蚀工艺的最后一个工艺步骤的单步终末参数与后一分段刻蚀工艺的首个工艺步骤的单步起始参数相同。

本实施例中,单步起始工艺参数可包括单步起始工艺时间,单步终末工艺参数可包括单步终末工艺时间,单步起始参数可包括单步起始时间,单步终末参数可包括单步终末时间。S605可具体执行为:首先,根据单步起始工艺时间、单步终末工艺时间以及各分段刻蚀工艺分别对应的分段比例,计算各分段刻蚀工艺分别对应的第一起始时间和第一终末时间;其次,根据各分段刻蚀工艺分别对应的起始折算系数和终末折算系数,分别对第一起始时间和第一终末时间进行折算,得到第二折算结果;最后,根据第二折算结果计算各分段刻蚀工艺分别对应的单步起始时间和单步终末时间。

需要说明的是,本实施例中不对S605的执行顺序进行限定。例如,除本实施例中列举的先执行S602至S604,后执行S605的执行顺序之外,还可先执行S605,后执行S602至S604,或者同步执行S602至S604与S605。

S606,根据各分段刻蚀工艺分别对应的单步起始参数、单步终末参数和修正后的循环次数,分别确定各分段刻蚀工艺对应的第二刻蚀参数信息。

S607,根据当前待执行的分段刻蚀工艺对应的第二刻蚀参数信息,执行该分段刻蚀工艺,第二刻蚀参数信息包括该分段刻蚀工艺对应的单步起始参数、单步终末参数和修正后的循环次数。

S608,判断当前待执行的分段刻蚀工艺对应的修正后的循环次数是否已全部执行;若是,则执行S609;若否,则执行S610。

S609,执行该分段刻蚀工艺的下一分段刻蚀工艺。

S610,继续执行该分段刻蚀工艺中的工艺步骤。

其中,上述S601-S610的具体实施方式在上述实施例中已进行详细说明,此处不再赘述。

在本实施例中,通过获取刻蚀工艺对应的第一刻蚀参数信息,以及对刻蚀工艺进行分段执行的分段参数信息,根据第一刻蚀参数信息和分段参数信息,确定各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息,并根据各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息,分段执行刻蚀工艺。由于该技术方案中,各分段刻蚀工艺均包括多个循环执行的工艺步骤,第二刻蚀参数信息包括各分段刻蚀工艺分别对应的单步起始参数、单步终末参数和循环次数,且在任意两个相邻的分段刻蚀工艺中,前一分段刻蚀工艺的最后一个工艺步骤的单步终末参数与后一分段刻蚀工艺的首个工艺步骤的单步起始参数相同,因此实现了各分段刻蚀工艺之间平滑衔接的效果,使得任意两个相邻的分段刻蚀工艺之间能够平滑过渡,提升了刻蚀效果。并且,由于能够根据各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息分段执行刻蚀工艺,因此通过有针对性地对各第二刻蚀参数信息进行调整,能够实现减小顶部扇贝尺寸的效果。

综上,已经对本主题的特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作可以按照不同的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序,以实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理可以是有利的。

以上为本申请实施例提供的刻蚀工艺方法,基于同样的思路,本申请实施例还提供一种刻蚀工艺装置。

图7是根据本申请一实施例的一种刻蚀工艺装置的结构示意图,如图7所示,刻蚀工艺装置包括:

获取模块710,用于获取刻蚀工艺对应的第一刻蚀参数信息,以及对刻蚀工艺进行分段执行的分段参数信息;第一刻蚀参数信息包括刻蚀工艺原始工艺步骤的总循环次数、单步起始工艺参数和单步终末工艺参数;分段参数信息包括刻蚀工艺的分段数和各分段刻蚀工艺分别对应的分段因子;

确定模块720,用于根据第一刻蚀参数信息和分段参数信息,确定各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息;其中,各分段刻蚀工艺均包括多个循环执行的工艺步骤,第二刻蚀参数信息包括各分段刻蚀工艺分别对应的单步起始参数、单步终末参数和循环次数,在任意两个相邻的分段刻蚀工艺中,前一分段刻蚀工艺的最后一个工艺步骤的单步终末参数与后一分段刻蚀工艺的首个工艺步骤的单步起始参数相同;

执行模块730,用于根据各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息,分段执行刻蚀工艺。

在一个实施例中,单步起始工艺参数包括单步起始工艺时间,单步终末工艺参数包括单步终末工艺时间;单步起始参数包括单步起始时间,单步终末参数包括单步终末时间;分段因子包括分段比例;

确定模块720包括:

第一计算单元,用于根据各分段刻蚀工艺分别对应的分段比例以及总循环次数,计算各分段刻蚀工艺分别对应的循环次数;

第二计算单元,用于根据单步起始工艺时间、单步终末工艺时间以及各分段刻蚀工艺分别对应的分段比例,计算各分段刻蚀工艺分别对应的单步起始时间和单步终末时间。

在一个实施例中,单步起始工艺参数还包括单步起始工艺功率,单步终末工艺参数还包括单步终末工艺功率;单步起始参数还包括单步起始功率,单步终末参数还包括单步终末功率;分段因子包括分段比例;

确定模块720包括:

第三计算单元,用于根据单步起始工艺功率、单步终末工艺功率以及各分段刻蚀工艺分别对应的分段比例,计算各分段刻蚀工艺分别对应的单步起始功率和单步终末功率。

在一个实施例中,分段参数信息还包括各分段刻蚀工艺分别对应的起始折算系数以及终末折算系数;在任意两个相邻的分段刻蚀工艺中,前一分段刻蚀工艺对应的终末折算系数与后一分段刻蚀工艺对应的起始折算系数相同;

第一计算单元具体用于:

根据各分段刻蚀工艺分别对应的分段比例以及总循环次数,计算各分段刻蚀工艺分别对应的第一循环次数;

根据各分段刻蚀工艺分别对应的起始折算系数和终末折算系数,对第一循环次数进行折算,得到第一折算结果;

根据第一折算结果计算各分段刻蚀工艺分别对应的循环次数。

在一个实施例中,各分段刻蚀工艺中最先执行的分段刻蚀工艺对应的起始折算系数与终末折算系数的乘积小于1;

第二计算单元具体用于:

根据单步起始工艺时间、单步终末工艺时间以及各分段刻蚀工艺分别对应的分段比例,计算各分段刻蚀工艺分别对应的第一起始时间和第一终末时间;

根据各分段刻蚀工艺分别对应的起始折算系数和终末折算系数,分别对第一起始时间和第一终末时间进行折算,得到第二折算结果;

根据第二折算结果计算各分段刻蚀工艺分别对应的单步起始时间和单步终末时间。

在一个实施例中,分段参数信息还包括各分段刻蚀工艺分别对应的修正因子;

第一计算单元还用于:

根据各分段刻蚀工艺分别对应的修正因子,对各分段刻蚀工艺分别对应的循环次数进行修正,得到各分段刻蚀工艺分别对应的修正后的循环次数。

在一个实施例中,执行模块730包括:

第一执行单元,用于根据当前待执行的分段刻蚀工艺对应的第二刻蚀参数信息,执行该分段刻蚀工艺;

判断单元,用于判断该分段刻蚀工艺对应的循环次数是否已全部执行;

第二执行单元,用于若是,则执行该分段刻蚀工艺的下一分段刻蚀工艺;

第三执行单元,用于若否,则继续执行该分段刻蚀工艺中的工艺步骤。

在一个实施例中,各分段刻蚀工艺分别对应的分段比例之和为1;

刻蚀工艺装置还包括:

分段模块,用于针对各分段刻蚀工艺再次进行分段,得到多个子段;各分段刻蚀工艺中多个子段对应的分段比例之和为1;

确定模块720及执行模块730,包括:

确定及执行单元,用于确定各子段分别对应的第三刻蚀参数信息;根据各子段分别对应的第三刻蚀参数信息,分段执行各分段刻蚀工艺。

在一个实施例中,各分段刻蚀工艺中最后执行的分段刻蚀工艺对应的起始折算系数与终末折算系数的乘积小于1。

在本实施例中,通过获取刻蚀工艺对应的第一刻蚀参数信息,以及对刻蚀工艺进行分段执行的分段参数信息,根据第一刻蚀参数信息和分段参数信息,确定各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息,并根据各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息,分段执行刻蚀工艺。由于该装置中,各分段刻蚀工艺均包括多个循环执行的工艺步骤,第二刻蚀参数信息包括各分段刻蚀工艺分别对应的单步起始参数、单步终末参数和循环次数,且在任意两个相邻的分段刻蚀工艺中,前一分段刻蚀工艺的最后一个工艺步骤的单步终末参数与后一分段刻蚀工艺的首个工艺步骤的单步起始参数相同,因此实现了各分段刻蚀工艺之间平滑衔接的效果,使得任意两个相邻的分段刻蚀工艺之间能够平滑过渡,提升了刻蚀效果。并且,由于能够根据各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息分段执行刻蚀工艺,因此通过有针对性地对各第二刻蚀参数信息进行调整,能够实现减小顶部扇贝尺寸的效果。

本领域的技术人员应可理解,图7中的刻蚀工艺装置能够用来实现前文所述的刻蚀工艺方法,其中的细节描述应与前文方法部分描述类似,为避免繁琐,此处不另赘述。

基于同样的思路,本申请实施例还提供一种刻蚀工艺设备,如图8所示。刻蚀工艺设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异,可以包括一个或一个以上的处理器801和存储器802,存储器802中可以存储有一个或一个以上存储应用程序或数据。其中,存储器802可以是短暂存储或持久存储。存储在存储器802的应用程序可以包括一个或一个以上模块(图示未示出),每个模块可以包括对刻蚀工艺设备中的一系列计算机可执行指令。更进一步地,处理器801可以设置为与存储器802通信,在刻蚀工艺设备上执行存储器802中的一系列计算机可执行指令。刻蚀工艺设备还可以包括一个或一个以上电源803,一个或一个以上有线或无线网络接口804,一个或一个以上输入输出接口805,一个或一个以上键盘806。

具体在本实施例中,刻蚀工艺设备包括有存储器,以及一个或一个以上的程序,其中一个或者一个以上程序存储于存储器中,且一个或者一个以上程序可以包括一个或一个以上模块,且每个模块可以包括对刻蚀工艺设备中的一系列计算机可执行指令,且经配置以由一个或者一个以上处理器执行该一个或者一个以上程序包含用于进行以下计算机可执行指令:

获取刻蚀工艺对应的第一刻蚀参数信息,以及对刻蚀工艺进行分段执行的分段参数信息;第一刻蚀参数信息包括刻蚀工艺原始工艺步骤的总循环次数、单步起始工艺参数和单步终末工艺参数;分段参数信息包括刻蚀工艺的分段数和各分段刻蚀工艺分别对应的分段因子;

根据第一刻蚀参数信息和分段参数信息,确定各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息;其中,各分段刻蚀工艺均包括多个循环执行的工艺步骤,第二刻蚀参数信息包括各分段刻蚀工艺分别对应的单步起始参数、单步终末参数和循环次数,在任意两个相邻的分段刻蚀工艺中,前一分段刻蚀工艺的最后一个工艺步骤的单步终末参数与后一分段刻蚀工艺的首个工艺步骤的单步起始参数相同;

根据各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息,分段执行刻蚀工艺。

在本实施例中,通过获取刻蚀工艺对应的第一刻蚀参数信息,以及对刻蚀工艺进行分段执行的分段参数信息,根据第一刻蚀参数信息和分段参数信息,确定各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息,并根据各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息,分段执行刻蚀工艺。由于该设备中,各分段刻蚀工艺均包括多个循环执行的工艺步骤,第二刻蚀参数信息包括各分段刻蚀工艺分别对应的单步起始参数、单步终末参数和循环次数,且在任意两个相邻的分段刻蚀工艺中,前一分段刻蚀工艺的最后一个工艺步骤的单步终末参数与后一分段刻蚀工艺的首个工艺步骤的单步起始参数相同,因此实现了各分段刻蚀工艺之间平滑衔接的效果,使得任意两个相邻的分段刻蚀工艺之间能够平滑过渡,提升了刻蚀效果。并且,由于能够根据各分段刻蚀工艺分别对应的第二刻蚀参数信息分段执行刻蚀工艺,因此通过有针对性地对各第二刻蚀参数信息进行调整,能够实现减小顶部扇贝尺寸的效果。

本申请实施例还提出了一种存储介质,该存储介质存储一个或多个计算机程序,该一个或多个计算机程序包括指令,该指令当被包括多个应用程序的刻蚀工艺设备执行时,能够使该刻蚀工艺设备执行上述刻蚀工艺方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元,具体可以由计算机芯片或实体实现,或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的,计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然,在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。

相关技术
  • 刻蚀工艺方法及装置
  • 一种提升氧化钒刻蚀形貌的工艺方法
技术分类

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