一種刻蝕速率均一度的監(jiān)測(cè)方法及裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種刻蝕速率均一度的監(jiān)測(cè)方法和裝置，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)對(duì)腔體內(nèi)等離子體刻蝕速率均一度的監(jiān)測(cè)。所述方法包括：在刻蝕過(guò)程中，實(shí)時(shí)采集刻蝕的反應(yīng)腔體內(nèi)反應(yīng)物或生成物的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值；根據(jù)所述光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，確定所述反應(yīng)物或生成物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間；根據(jù)所述起始時(shí)間、終止時(shí)間以及預(yù)設(shè)的被刻蝕膜層的厚度，確定刻蝕速率的最大值和最小值；根據(jù)所述刻蝕速率的最大值和最小值確定刻蝕速率的均一度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種刻蝕速率均一度的監(jiān)測(cè)方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制作【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種刻蝕速率均一度的監(jiān)測(cè)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體器件制作領(lǐng)域，尤其是在顯示技術(shù)的構(gòu)圖領(lǐng)域，刻蝕技術(shù)(etchingtechni △ Iue)是一種把未被抗蝕劑掩蔽的薄膜層除去,從而在薄膜上得到與抗蝕劑膜上完全相同圖形的工藝。
[0003]一般地，刻蝕方式包括刻蝕和濕法刻蝕兩大類(lèi)?？涛g主要包括等離子體刻蝕法。等離子體刻蝕是采用高頻輝光放電反應(yīng)，使反應(yīng)氣體激活成活性粒子，如原子或游離基，這些活性粒子擴(kuò)散到需刻蝕的部位，與被刻蝕材料進(jìn)行反應(yīng)，形成揮發(fā)性生成物而被去除。
[0004]在刻蝕過(guò)程中，對(duì)刻蝕速率的均一度監(jiān)測(cè)非常重要，如果刻蝕速率不均勻，會(huì)產(chǎn)生某些區(qū)域刻蝕不到位，某些區(qū)域過(guò)刻的現(xiàn)象，會(huì)造成器件不良。
[0005]理論上等離子體刻蝕是等厚度進(jìn)行刻蝕的，即在某一時(shí)刻被刻蝕膜層各處被刻蝕掉的厚度相等。實(shí)際實(shí)施時(shí)，因?yàn)榍惑w內(nèi)各處的等離子體濃度不一致，且濃度的一致性無(wú)法精確控制，被刻蝕膜層附近等離子體濃度較大的區(qū)域刻蝕速率較大，附近等離子體濃度較小的區(qū)域刻蝕速率較小。
[0006]一般情況下，測(cè)試反應(yīng)腔體內(nèi)的刻蝕速率的均一度需要對(duì)測(cè)試玻璃先后進(jìn)行刻蝕、剝離、測(cè)試等工序，然后通過(guò)統(tǒng)計(jì)一張玻璃上每個(gè)點(diǎn)位的刻蝕數(shù)據(jù)，計(jì)算得出刻蝕反應(yīng)腔體的刻蝕速率和均一度等參數(shù)。這種做法的缺點(diǎn)是不能對(duì)刻蝕反應(yīng)腔體的刻蝕速率均一度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。另外，現(xiàn)有技術(shù)測(cè)試反應(yīng)腔體內(nèi)的刻蝕速率的均一度是在刻蝕之后通過(guò)人工測(cè)試進(jìn)行的,一般的測(cè)試至少在2-3個(gè)小時(shí)之內(nèi)完成，需要耗費(fèi)一定的人力成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種刻蝕速率均一度的監(jiān)測(cè)方法及裝置，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)對(duì)刻蝕的反應(yīng)腔體內(nèi)等離子體刻蝕速率均一度的監(jiān)測(cè)。
[0008]本發(fā)明實(shí)施例提供的所述刻蝕速率均一度的監(jiān)測(cè)方法包括以下步驟:
[0009]在刻蝕過(guò)程中，實(shí)時(shí)采集刻蝕的反應(yīng)腔體內(nèi)反應(yīng)物或生成物的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值；
[0010]根據(jù)所述光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，確定所述反應(yīng)物或生成物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間；
[0011]根據(jù)所述起始時(shí)間、終止時(shí)間以及預(yù)設(shè)的被刻蝕膜層的厚度，確定刻蝕速率的最大值和最小值；
[0012]根據(jù)所述刻蝕速率的最大值和最小值確定刻蝕速率的均一度。
[0013]較佳地，所述根據(jù)光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，確定所述生成物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間，包括:[0014]從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值的增加量，所述增加量大于第一閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為所述第一起始時(shí)間，自所述第一起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值達(dá)到最大值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第一終止時(shí)間；
[0015]或者從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量以及減少量，所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量大于第二閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第二起始時(shí)間，自所述第二起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的減少量小于第三閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第二終止時(shí)間；
[0016]或者從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比，所述發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比大于第四閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第三起始時(shí)間，自所述第三起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比大于第五閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第三終止時(shí)間。
[0017]較佳地，所述根據(jù)光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，確定所述生成物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間，包括:
[0018]從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值的減少量，所述減少量大于第六閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為所述第四起始時(shí)間，自所述第四起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值達(dá)到最小值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第四終止時(shí)間；
[0019]或者從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值變化量的減少量以及增加量，所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的減少量大于第七閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第五起始時(shí)間，自所述第五起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量大于第八閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第五終止時(shí)間；
[0020]或者從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值減少量百分比，所述發(fā)光光強(qiáng)值減少量百分比大于第九閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第六起始時(shí)間，自所述第六起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值減少量百分比大于第十閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第六終止時(shí)間。
[0021]較佳地，根據(jù)如下公式確定所述刻蝕速率的最大值和最小值:
[0022]ERmax=d/ (a*tl+b)；
[0023]ERmin=d/ (a*t2+b)；
[0024]其中，ERmax為所述刻蝕速率的最大值，ERmin為所述刻蝕速率的最小值，a為膜層厚度補(bǔ)償系數(shù)，b為時(shí)間補(bǔ)償系數(shù)，d為被刻蝕膜層的設(shè)定厚度；tl為所述起始時(shí)間，t2為所述終止時(shí)間。
[0025]較佳地，所述膜層厚度補(bǔ)償系數(shù)a的范圍為0.92?0.95，所述時(shí)間補(bǔ)償系數(shù)b的范圍為-0.2?-0.5。
[0026]較佳地，所述根據(jù)刻蝕速率的最大值和最小值確定刻蝕速率的均一度，具體為:
[0027]根據(jù)以下公式確定所述刻蝕速率均一度；
[0028]Unif= (ERmax-ERmin) / (ERmax+ERmin)；
[0029]Unif為所述刻蝕速率的均一度，ERmax為所述刻蝕速率的最大值，ERmin為所述刻蝕速率的最小值。
[0030]本發(fā)明實(shí)施例提供一種刻蝕速率均一度的監(jiān)測(cè)裝置，包括:
[0031]光譜信號(hào)采集單元，用于在刻蝕過(guò)程中，實(shí)時(shí)采集刻蝕的反應(yīng)腔體內(nèi)反應(yīng)物或生成物的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值；
[0032]時(shí)間確定單元，用于根據(jù)所述光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，確定所述反應(yīng)物或生成物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間；
[0033]刻蝕速率確定單元，根據(jù)所述起始時(shí)間、終止時(shí)間以及預(yù)設(shè)的被刻蝕膜層的厚度，確定刻蝕速率的最大值和最小值；
[0034]均一度確定單元，用于根據(jù)所述刻蝕速率的最大值和最小值確定刻蝕速率的均一度。
[0035]較佳地，所述時(shí)間確定單元包括:反應(yīng)物時(shí)間確定單元，用于根據(jù)所述光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，確定所述反應(yīng)物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間；
[0036]生成物時(shí)間確定單元，用于根據(jù)所述光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，確定所述生成物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間。
[0037]較佳地，所述反應(yīng)物時(shí)間確定單元包括:
[0038]第一起始時(shí)間確定單元，用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值的增加量，確定所述增加量大于第一閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為所述第一起始時(shí)間；
[0039]第一終止時(shí)間確定單元，用于自所述第一起始時(shí)間開(kāi)始，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值達(dá)到最大值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第一終止時(shí)間。
[0040]較佳地，所述反應(yīng)物時(shí)間確定單元包括:
[0041]第二起始時(shí)間確定單元,用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量大于第二閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第二起始時(shí)間；
[0042]第二終止時(shí)間確定單元，用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值變化量的減少量，自所述第二起始時(shí)間開(kāi)始，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的減少量小于第三閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第二終止時(shí)間。
[0043]較佳地，所述反應(yīng)物時(shí)間確定單元包括:
[0044]第三起始時(shí)間確定單元,用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比，所述發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比大于第四閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第三起始時(shí)間；
[0045]第三終止時(shí)間確定單元，用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比，自所述第三起始時(shí)間開(kāi)始，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比大于第五閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第三終止時(shí)間。
[0046]較佳地，所述生成物時(shí)間確定單元包括:
[0047]第四起始時(shí)間確定單元，用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值的減少量，確定所述減少量大于第六閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為所述第四起始時(shí)間；
[0048]第四終止時(shí)間確定單元，用于自所述第四起始時(shí)間開(kāi)始，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值達(dá)到最小值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第四終止時(shí)間。
[0049]較佳地，所述生成物時(shí)間確定單元包括:
[0050]第五起始時(shí)間確定單元，用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值變化量的減少量，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的減少量大于第七閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第五起始時(shí)間；[0051]第五終止時(shí)間確定單元，用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量，自所述第五起始時(shí)間開(kāi)始，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量大于第八閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第五終止時(shí)間。
[0052]較佳地，所述生成物時(shí)間確定單元包括:
[0053]第六起始時(shí)間確定單元，用于比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值減少量百分t匕，所述發(fā)光光強(qiáng)值減少量百分比大于第九閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第六起始時(shí)間；
[0054]第六終止時(shí)間確定單元，用于自所述第六起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值減少量百分比大于第十閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第六終止時(shí)間。
[0055]較佳地，刻蝕速率的最大值和最小值確定單元具體用于:根據(jù)如下公式確定所述刻蝕速率的最大值和最小值；
[0056]ERmax=d/ (a*tl+b)；
[0057]ERniin=Cl/ (a*t2+b)；
[0058]其中，ERmax為所述刻蝕速率的最大值，ERmin為所述刻蝕速率的最小值，a為膜層厚度補(bǔ)償系數(shù)，b為時(shí)間補(bǔ)償系數(shù)，d為被刻蝕膜層的設(shè)定厚度；tl為所述起始時(shí)間，t2為所述終止時(shí)間。
[0059]較佳地，所述膜層厚度補(bǔ)償系數(shù)a的范圍為0.92~0.95，所述時(shí)間補(bǔ)償系數(shù)b的范圍為-0.2~-0.5。
[0060]較佳地，所述均一度確定單元具體用于:根據(jù)以下公式確定刻蝕速率的均一度；
[0061]Unif= (ERmax-ERmin) / (ERniaj^ERniin);
[0062]Unif為刻蝕速率的均一度，ERmax為所述刻蝕速率的最大值，ERmin為所述刻蝕速率的最小值。
[0063]本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)在刻蝕過(guò)程中，實(shí)時(shí)采集刻蝕的反應(yīng)腔體內(nèi)反應(yīng)物或生成物的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值；根據(jù)所述光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，確定所述反應(yīng)物或生成物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間；根據(jù)所述起始時(shí)間、終止時(shí)間以及預(yù)設(shè)的被刻蝕膜層的厚度，確定刻蝕速率的最大值和最小值；根據(jù)所述刻蝕速率的最大值和最小值確定刻蝕速率的均一度。實(shí)現(xiàn)了在刻蝕過(guò)程中實(shí)施監(jiān)測(cè)并確定刻蝕反應(yīng)腔體內(nèi)的刻蝕均一度，解決了在刻蝕工藝完成之后通過(guò)人工計(jì)算刻蝕均一度引起的測(cè)試繁瑣和測(cè)試結(jié)果不及時(shí)的問(wèn)題。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0064]圖1本發(fā)明實(shí)施例提供的刻蝕速率均一度的監(jiān)測(cè)方法流程示意圖；
[0065]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的監(jiān)測(cè)等離子體刻蝕速率均一度的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0066]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的氯離子的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值隨時(shí)間變化的特征曲線示意圖；
[0067]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的氯離子的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值歸一化值隨時(shí)間變化的特征曲線示意圖；
[0068]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的氯離子的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化量隨時(shí)間變化的特征曲線示意圖；[0069]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的氯離子的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值增加量百分比隨時(shí)間變化的特征曲線示意圖；
[0070]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的不同厚度的被刻蝕膜層刻蝕速率的均一度、最大刻蝕速率、最小刻蝕速率的對(duì)比示意圖；
[0071]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的刻蝕速率均一度的監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0072]圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的刻蝕速率均一度的監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖之二 ；
[0073]圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的刻蝕速率均一度的監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖之三。
【具體實(shí)施方式】
[0074]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種刻蝕速率均一度的監(jiān)測(cè)方法及裝置，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)對(duì)刻蝕的反應(yīng)腔體內(nèi)等離子體刻蝕速率均一度的監(jiān)測(cè)。
[0075]以下將結(jié)合附圖具體說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例提供的刻蝕速率均一度的監(jiān)測(cè)方法和裝置。
[0076]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種刻蝕速率均一度的監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟:
[0077]S101、在刻蝕過(guò)程中，實(shí)時(shí)采集刻蝕的反應(yīng)腔體內(nèi)反應(yīng)物或生成物的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值；
[0078]S102、根據(jù)所述光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，確定所述反應(yīng)物或生成物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間；
[0079]S103、根據(jù)所述起始時(shí)間、終止時(shí)間以及預(yù)設(shè)的被刻蝕膜層的厚度，確定刻蝕速率的最大值和最小值；
[0080]S104、根據(jù)所述刻蝕速率的最大值和最小值確定刻蝕速率的均一度。
[0081]本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)在刻蝕過(guò)程中，實(shí)時(shí)采集刻蝕的反應(yīng)腔體內(nèi)反應(yīng)物或生成物的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值進(jìn)而可確定刻蝕速率的均一度。實(shí)現(xiàn)了在刻蝕過(guò)程中實(shí)施監(jiān)測(cè)并確定刻蝕反應(yīng)腔體內(nèi)的刻蝕均一度，解決了在刻蝕工藝完成之后通過(guò)人工計(jì)算刻蝕均一度引起的測(cè)試繁瑣和測(cè)試結(jié)果不及時(shí)的問(wèn)題，可提高工作效率，節(jié)約人工測(cè)試帶來(lái)的人力成本。
[0082]步驟SlOl中，優(yōu)選地，可以通過(guò)光學(xué)發(fā)射光譜采集設(shè)備采集刻蝕的反應(yīng)腔體內(nèi)反應(yīng)物或生成物的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值；具體地，所述光學(xué)發(fā)射光譜采集設(shè)備可以為光學(xué)發(fā)射光譜儀，例如終點(diǎn)探測(cè)裝置(End-Point Detector，簡(jiǎn)稱(chēng)EPD);EH)是一種用來(lái)探測(cè)被刻蝕膜層終點(diǎn)并及時(shí)停止刻蝕以防止對(duì)下面的膜層過(guò)度刻蝕的設(shè)備，EPD可以檢測(cè)刻蝕的反應(yīng)腔體內(nèi)構(gòu)成反應(yīng)物氣體或生成物氣體的某一或某幾種物質(zhì)的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，從而實(shí)現(xiàn)探測(cè)被刻蝕膜層終點(diǎn)的目的。
[0083]步驟SlOl中，可以通過(guò)終點(diǎn)探測(cè)裝置直接探測(cè)反應(yīng)物或生成物的發(fā)光強(qiáng)度值作為光譜信號(hào)的強(qiáng)度值。
[0084]步驟SlOl中，所述反應(yīng)物或生成物可以為構(gòu)成反應(yīng)物的全部或部分元素,或者為構(gòu)成生成物的全部或部分元素。
[0085]例如，設(shè)反應(yīng)物為氯氣(Cl2)和氟化硫(SF6),可以采集刻蝕的反應(yīng)腔體內(nèi)氯離子或氟離子的發(fā)光強(qiáng)度值；具體采集哪一種物質(zhì)的發(fā)光強(qiáng)度值可以在刻蝕開(kāi)始之前提前設(shè)置。
[0086]步驟S102中，根據(jù)所述光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，確定所述反應(yīng)物或生成物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間，可以至少包括以下幾種方式:
[0087]第一種，根據(jù)反應(yīng)物的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值確定對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間，具體的可以為，確定所述反應(yīng)物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間，包括:
[0088]從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值的增加量，所述增加量大于第一閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為所述第一起始時(shí)間，自所述第一起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值達(dá)到最大值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第一終止時(shí)間；
[0089]或者從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一預(yù)設(shè)時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量以及減少量，所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量大于第二閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第二起始時(shí)間，自所述第二起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的減少量小于第三閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第二終止時(shí)間；
[0090]或者從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比，所述發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比大于第四閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第三起始時(shí)間，自所述第三起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比大于第五閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第三終止時(shí)間。
[0091]第二種，根據(jù)生成物的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值確定對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間，具體的可以為，確定所述生成物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間，包括:
[0092]從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值的減少量，所述減少量大于第六閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為所述第四起始時(shí)間，自所述第四起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值達(dá)到最小值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第四終止時(shí)間；
[0093]或者從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值變化量的減少量以及增加量，所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的減少量大于第七閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第五起始時(shí)間，自所述第五起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量大于第八閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第五終止時(shí)間；
[0094]或者從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值減少量百分比，所述發(fā)光光強(qiáng)值減少量百分比大于第九閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第六起始時(shí)間，自所述第六起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值減少量百分比大于第十閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第六終止時(shí)間。
[0095]步驟S103根據(jù)所述起始時(shí)間、終止時(shí)間以及預(yù)設(shè)的被刻蝕膜層的厚度，確定刻蝕速率的最大值和最小值，【具體實(shí)施方式】如下:
[0096]根據(jù)公式(I)確定刻蝕速率的最大值；根據(jù)公式(2)確定刻蝕速率的最小值。
[0097]ERmax=d/(a*tl+b) ； (I)
[0098]ERmin=d/(a*t2+b) ； (2)
[0099]其中，ERmax為刻蝕速率的最大值，ERmin為刻蝕速率的最小值，a為膜層厚度補(bǔ)償系數(shù)，b為時(shí)間補(bǔ)償系數(shù)，d為被刻蝕膜層的設(shè)定厚度；d的單位為埃(A )，公式(I)和公式(2)
中ERmax和ERmin的單位為埃/秒(A/s ) ； tl和t2分別為反應(yīng)物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階
段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間；或者分別為生成物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間；
[0100]公式(I)和公式(2)的變形分別對(duì)應(yīng)公式(3)和公式(4)；[0101]ERniax=Cl/[(a*tl+b)*60] ； (3)
[0102]ERmin=d/[(a*t2+b)*60] ； (4)
[0103]公式(3)和公式(4)中ERmax和ERmin的單位為埃/分鐘(A/mill λ
[0104]優(yōu)選地，所述膜層厚度補(bǔ)償系數(shù)a的范圍為0.92?0.95，所述時(shí)間補(bǔ)償系數(shù)b的范圍為-0.2?-0.5。
[0105]需要說(shuō)明的是，由于存在被刻蝕膜層均勻性的不同，預(yù)設(shè)膜層厚度d與實(shí)際值之間存在一定誤差，通過(guò)膜層厚度補(bǔ)償系數(shù)a對(duì)預(yù)設(shè)膜層厚度d做修正；補(bǔ)償系數(shù)a可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值確定；
[0106]由于起始時(shí)間tl和終止時(shí)間t2是Ero測(cè)試得到，該時(shí)間值相比較實(shí)際值存在一定延遲，通過(guò)時(shí)間補(bǔ)償系數(shù)b對(duì)監(jiān)測(cè)到的起始時(shí)間tl和終止時(shí)間t2進(jìn)行修正；所述時(shí)間補(bǔ)償系數(shù)b可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值確定。
[0107]步驟S104中，根據(jù)所述刻蝕速率的最大值和最小值確定所述刻蝕速率的均一度，可根據(jù)以下公式(5)確定；
[0108]Unif= (ERmax-ERmin) / (ERmax+ERmin) ； (5)
[0109]Unif為刻蝕速率均一度，ERmax為所述刻蝕速率的最大值，ERmin為所述刻蝕速率的最小值。
[0110]以下將以刻蝕以等離子體刻蝕為例說(shuō)明，并且采用Ero實(shí)時(shí)采集刻蝕的反應(yīng)腔體內(nèi)反應(yīng)物為氯離子的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，以多晶硅為被刻蝕膜層為例說(shuō)明。
[0111]參見(jiàn)圖2，為包括本發(fā)明實(shí)施例提供的用于監(jiān)測(cè)等離子體刻蝕速率均一度的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值的Ero探頭2、用于計(jì)算刻蝕速率的最大值和最小值以及刻蝕速率均一性的上位機(jī)3，以及刻蝕反應(yīng)腔體I的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0112]具體實(shí)施時(shí)，Ero探頭2位于刻蝕反應(yīng)腔體I中同時(shí)與上位機(jī)3信號(hào)相連。Ero探頭2與上位機(jī)3通過(guò)光纖或光纜等信號(hào)線4信號(hào)相連。
[0113]上位機(jī)3用于接收Ero探頭2采集到的反應(yīng)物或生成物的發(fā)光光強(qiáng)值，根據(jù)所述發(fā)光光強(qiáng)值確定所述反應(yīng)物或生成物發(fā)光光強(qiáng)變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間；根據(jù)所述起始時(shí)間、終止時(shí)間以及預(yù)設(shè)的被刻蝕膜層的厚度，確定刻蝕速率的最大值和最小值，根據(jù)該刻蝕速率的最大值和最小值確定刻蝕速率均一度。
[0114]以下將介紹Ero探頭檢測(cè)反應(yīng)物發(fā)光光強(qiáng)的原理。
[0115]參見(jiàn)圖2，刻蝕反應(yīng)腔體I內(nèi)的反應(yīng)物11置于被供給高頻電源的兩個(gè)電極12之間，反應(yīng)物11受到電極12之間產(chǎn)生輝光放電的激勵(lì)產(chǎn)生等離子體或等離子體基團(tuán)；
[0116]以氯氣作為反應(yīng)物生成氯離子為例說(shuō)明，氯氣生成氯離子經(jīng)歷了電子從一能級(jí)躍遷到另一能級(jí)的過(guò)程，受到激勵(lì)的氯原子和氯分子會(huì)發(fā)射光波，即等離子體發(fā)光。每一組分元素發(fā)射的光波都具有特征光譜，可用于識(shí)別特定原子和分子。如F原子自由基從等離子體誘發(fā)的激勵(lì)態(tài)下馳豫時(shí)，發(fā)射的光波長(zhǎng)為703.7nm。監(jiān)測(cè)703.7nm這一波長(zhǎng)可以得到等離子體中F原子自由基的相對(duì)濃度。
[0117]參見(jiàn)圖2，本發(fā)明通過(guò)Ero探頭2獲取刻蝕反應(yīng)腔體I內(nèi)整個(gè)刻蝕過(guò)程中氯離子的特征光譜，該特征光譜反應(yīng)了不同時(shí)刻氯離子的發(fā)光光強(qiáng)值，Ero探頭2將獲取的不同時(shí)刻氯離子的發(fā)光光強(qiáng)值通過(guò)信號(hào)線(例如光纖或光纜等信號(hào)線)發(fā)送給上位機(jī)3 ;上位機(jī)3根據(jù)不同時(shí)刻氯離子的發(fā)光光強(qiáng)值生成相應(yīng)的特征曲線；根據(jù)特征曲線上的拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間確定刻蝕速率的最大值和最小值確定刻蝕速率的均一度。
[0118]具體地，上位機(jī)3根據(jù)不同時(shí)刻氯離子的發(fā)光光強(qiáng)值生成如圖3所示的氯離子的發(fā)光光強(qiáng)值D隨時(shí)間t變化的特征曲線示意圖；
[0119]或者生成如圖4所示的氯離子的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值歸一化值G隨時(shí)間t變化的特征曲線示意圖；
[0120]或者生成如圖5所示的氯離子的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化量△ I隨時(shí)間t變化的特征曲線示意圖；
[0121]或者生成如圖6所示的氯離子的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值增加量百分比B隨時(shí)間t變化的特征曲線示意圖；
[0122]所述上位機(jī)生成特征曲線也稱(chēng)建立特征曲線。
[0123]參見(jiàn)圖3，為氯離子發(fā)光光強(qiáng)值D隨時(shí)間t變化的曲線示意圖，刻蝕過(guò)程主要包括三個(gè)階段。第一階段:反應(yīng)物發(fā)光光強(qiáng)穩(wěn)定階段；第二階段:反應(yīng)物發(fā)光光強(qiáng)變化階段；第三階段:反應(yīng)物發(fā)光光強(qiáng)平穩(wěn)不再升高的過(guò)刻階段。
[0124]簡(jiǎn)單解釋刻蝕過(guò)程包括上述三個(gè)階段的原因:設(shè)被刻蝕膜層的厚度為d，由于刻蝕反應(yīng)腔體內(nèi)不同位置分布的反應(yīng)氣體的濃度大小存在差異，被刻蝕膜層表面不同區(qū)域附近的反應(yīng)氣體的濃度大小不同，較大反應(yīng)物濃度附近的被刻蝕膜層刻蝕速率較快，較小反應(yīng)物濃度附近的被刻蝕膜層刻蝕速率較慢，被刻蝕膜層存在被先刻蝕完的區(qū)域和被后刻蝕完的區(qū)域；因此，EPD會(huì)監(jiān)測(cè)到的反應(yīng)物的光譜強(qiáng)度值會(huì)不同。
[0125]刻蝕的第一階段，反應(yīng)物的離子或基團(tuán)與被刻蝕膜層進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，消耗反應(yīng)物的同時(shí)生成生成物，在首次刻蝕到終點(diǎn)之前(即Ero首次監(jiān)測(cè)到刻蝕終點(diǎn)之前)，反應(yīng)物與生成物在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)處于動(dòng)態(tài)平衡階段，即刻蝕過(guò)程的第一階段；此階段反應(yīng)物的發(fā)光光強(qiáng)(如氯離子的發(fā)光光強(qiáng))會(huì)保持`一個(gè)穩(wěn)定的過(guò)程(即保持一個(gè)恒定值)，且單位時(shí)間內(nèi)被刻蝕掉的被刻蝕膜層的量是恒定的。
[0126]隨著刻蝕時(shí)間的增加，因刻蝕反應(yīng)腔體內(nèi)不同位置刻蝕速率的差異，會(huì)存在首先被刻蝕完的區(qū)域，tl之前氯離子的發(fā)光光強(qiáng)為一穩(wěn)定值。
[0127]刻蝕的第二階段，tl時(shí)刻之后單位時(shí)間內(nèi)被刻蝕掉的被刻蝕膜層的量逐漸減少，單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的消耗逐漸減小，刻蝕反應(yīng)腔體中的反應(yīng)物與生成物失去動(dòng)態(tài)平衡，反應(yīng)物相比較tl時(shí)刻之前增加，反應(yīng)物的發(fā)光光強(qiáng)逐漸增大，特征曲線屬于上升階段；tl時(shí)刻是反應(yīng)物發(fā)光光強(qiáng)由一穩(wěn)定值開(kāi)始變化的時(shí)刻，也是特征曲線的一個(gè)拐點(diǎn)，該時(shí)間拐點(diǎn)可作為反應(yīng)物發(fā)光強(qiáng)度變化階段的起始時(shí)間點(diǎn)；
[0128]刻蝕的第三階段，刻蝕反應(yīng)腔體內(nèi)被刻蝕的膜層完全被刻蝕掉，反應(yīng)物不再被消耗，因此，反應(yīng)物的量達(dá)到最大值，反應(yīng)物的發(fā)光光強(qiáng)值達(dá)到一個(gè)峰值；，反應(yīng)物的發(fā)光光強(qiáng)值達(dá)到一個(gè)峰值，該峰值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)作為反應(yīng)物發(fā)光強(qiáng)度變化階段的終止時(shí)間。
[0129]圖4為將圖3所示的氯離子發(fā)光光強(qiáng)值D的歸一化值G隨時(shí)間t變化的特征曲線示意圖，即圖3所示的氯離子在各時(shí)間點(diǎn)發(fā)光光強(qiáng)值D與刻蝕的第一階段氯離子的發(fā)光光強(qiáng)的均值(該均值可通過(guò)經(jīng)驗(yàn)預(yù)設(shè)，通常為第一階段氯離子的發(fā)光光強(qiáng)值的平均值，或者是第一階段某一時(shí)間段內(nèi)氯離子的發(fā)光光強(qiáng)的一穩(wěn)定值)的比值。圖4所示的特征曲線的變化趨勢(shì)與圖3所示的特征曲線的變化趨勢(shì)類(lèi)似，這里不再贅述。圖4所示的特征曲線示意圖是在圖3所示的特征曲線的基礎(chǔ)上以光強(qiáng)穩(wěn)定階段(即第一刻蝕階段)對(duì)應(yīng)的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值作為歸一化的基準(zhǔn)點(diǎn)歸一化后得到的。
[0130]針對(duì)圖4，確定反應(yīng)物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間，具體為:
[0131]從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值的增加量，所述增加量大于第一閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為所述第一起始時(shí)間，自所述第一起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值達(dá)到最大值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第一終止時(shí)間；
[0132]參考圖5和圖6所示的兩種方式確定起始時(shí)間tl和終止時(shí)間t2。
[0133]針對(duì)圖5，確定反應(yīng)物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間，具體為:
[0134]從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一預(yù)設(shè)時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量以及減少量，所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量大于第二閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第二起始時(shí)間，自所述第二起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的減少量小于第三閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第二終止時(shí)間；
[0135]針對(duì)圖6，確定反應(yīng)物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間，具體為:
[0136]從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比，所述發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比大于第四閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第三起始時(shí)間，自所述第三起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比大于第五閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第三終止時(shí)間。
[0137]生成物的光譜信號(hào)特征曲線與圖4至圖6所示的特征曲線的變化趨勢(shì)正好相反。例如:發(fā)光光強(qiáng)值D的歸一化值G隨時(shí)間t變化的趨勢(shì)為開(kāi)始保持恒值，隨后逐漸減小，最后保持另一恒值。
[0138]步驟S102中“根據(jù)所述光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，確定所述反應(yīng)物或生成物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間”，所述起始時(shí)間和終止時(shí)間可以為上述第一起始時(shí)間和第一終止時(shí)間，或者為上述第二起始時(shí)間和第二終止時(shí)間，或者可以為上述第三起始時(shí)間和第三終止時(shí)間，或者可以為上述第四起始時(shí)間和第四終止時(shí)間，或者可以為上述第五起始時(shí)間和第五終止時(shí)間，或者還可以為第六起始時(shí)間和第六終止時(shí)間。
[0139]以下將具體說(shuō)明上位機(jī)根據(jù)圖3-圖6任一所示的曲線圖以及被刻蝕膜層的厚度d確定刻蝕速率最大值和最小值以及刻蝕均一度的方法。
[0140]針對(duì)某一特征曲線確定反應(yīng)物發(fā)光光強(qiáng)變化階段對(duì)應(yīng)的所述起始時(shí)間tl和終止時(shí)間t2;某一特征曲線的類(lèi)型為圖3至圖6中的任一種，具體采用哪一種可以根據(jù)實(shí)際需求預(yù)先設(shè)定；
[0141]上位機(jī)確定出起始時(shí)間tl和終止時(shí)間t2后，根據(jù)預(yù)設(shè)被刻蝕膜層的厚度d，通過(guò)公式(3)確定刻蝕速率的最大值ERmax ;根據(jù)公式(4)確定刻蝕速率的最小值ERmin。
[0142]根據(jù)公式(5)確定刻蝕速率的均一度。
[0143]參見(jiàn)圖7，為不同厚度的被刻蝕膜層刻蝕速率的均一度Unif、最大刻蝕速率ERmax、最小刻蝕速率ERmin的對(duì)比示意圖；
[0144]通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，當(dāng)被刻蝕膜層厚度d為2300A時(shí)，在刻蝕時(shí)間為30.8s?32.2s時(shí)，刻蝕速率最大的位置首先被刻蝕掉；ERmax的范圍為[4723,4820] A/min;在刻蝕時(shí)間為40.2s?41.3s時(shí)，刻蝕速率最慢的位置被刻蝕掉，ERmin的范圍為[3752，3829] Λ/mm,刻蝕均一度Unif在11%上下浮動(dòng)；
[0145]當(dāng)被刻蝕膜層厚度d為1500A時(shí)，刻蝕時(shí)間為21.2s時(shí)，被刻蝕膜層上的第一個(gè)位點(diǎn)被刻蝕完畢，刻蝕時(shí)間為27.8s時(shí)，被刻蝕膜層上的最后一個(gè)位點(diǎn)被刻蝕完畢，ERfflax為4920 A/m in, ERmin 為 3795 A/min;
[0146]當(dāng)被刻蝕膜層厚度d為1200A時(shí)，刻蝕時(shí)間為15.8s時(shí)，被刻蝕膜層上的第一個(gè)位點(diǎn)被刻蝕完畢，刻蝕時(shí)間為22.8s時(shí)，被刻蝕膜層上的最后一個(gè)位點(diǎn)被刻蝕完畢，ERfflax為4295 A/min, ERmin 為3769 人/min。
[0147]通過(guò)圖7可以直觀地確定不同厚度的被刻蝕膜層刻蝕速率的均一度。
[0148]以下將具體說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例提供的刻蝕速率均一度的監(jiān)測(cè)裝置。參見(jiàn)圖8，刻蝕速率均一度的監(jiān)測(cè)裝置包括:
[0149]光譜信號(hào)采集單元10，用于在刻蝕過(guò)程中，實(shí)時(shí)采集刻蝕的反應(yīng)腔體內(nèi)反應(yīng)物或生成物的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值；
[0150]時(shí)間確定單元20，用于根據(jù)所述光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，確定所述反應(yīng)物或生成物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間；
[0151]刻蝕速率確定單元30，根據(jù)所述起始時(shí)間、終止時(shí)間以及預(yù)設(shè)的被刻蝕膜層的厚度，確定刻蝕速率的最大值和最小值；
[0152]均一度確定單元40，用于根據(jù)所述刻蝕速率的最大值和最小值確定刻蝕速率的均一度。
[0153]其中，光譜信號(hào)采集單元10可以通過(guò)圖2所示的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值的EH)探頭2實(shí)現(xiàn)，光譜信號(hào)采集單元10、時(shí)間確定單元20和刻蝕速率確定單元30均可以由圖2所示的上位機(jī)3實(shí)現(xiàn)。
[0154]較佳地，參見(jiàn)圖9，時(shí)間確定單元20可包括反應(yīng)物時(shí)間確定單元201和生成物時(shí)間確定單元202，或者包括反應(yīng)物時(shí)間確定單元201和生成物時(shí)間確定單元202其中之一。其中，反應(yīng)物時(shí)間確定單元，用于根據(jù)所述光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，確定所述反應(yīng)物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間；生成物時(shí)間確定單元，根據(jù)所述光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，確定所述生成物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間。
[0155]較佳地，參見(jiàn)圖10，反應(yīng)物時(shí)間確定單元201包括:
[0156]第一起始時(shí)間確定單元2011,用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值的增加量，確定所述增加量大于第一閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為所述第一起始時(shí)間；
[0157]第一終止時(shí)間確定單元2012，用于自所述第一起始時(shí)間開(kāi)始，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值達(dá)到最大值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第一終止時(shí)間。
[0158]較佳地，反應(yīng)物時(shí)間確定單元201包括:
[0159]第二起始時(shí)間確定單元2013,用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一預(yù)設(shè)時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量大于第二閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第二起始時(shí)間；[0160]第二終止時(shí)間確定單元2014，用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值變化量的減少量，自所述第二起始時(shí)間開(kāi)始，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的減少量小于第三閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第二終止時(shí)間。
[0161]較佳地，反應(yīng)物時(shí)間確定單元201還包括:
[0162]第三起始時(shí)間確定單元2015，用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比大于第四閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第三起始時(shí)間；
[0163]第三終止時(shí)間確定單元2016，用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比，自所述第三起始時(shí)間開(kāi)始，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值增量百分比大于第五閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第三終止時(shí)間。
[0164]較佳地，參見(jiàn)圖10，生成物時(shí)間確定單元202包括:
[0165]第四起始時(shí)間確定單元2021，從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值的減少量，確定所述減少量大于第六閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為所述第四起始時(shí)間；
[0166]第四終止時(shí)間確定單元2022，用于自所述第四起始時(shí)間開(kāi)始，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值達(dá)到最小值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第四終止時(shí)間。
[0167]較佳地，生成物時(shí)間確定單元202包括:
[0168]第五起始時(shí)間確定單元2023，用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值變化量的減少量，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的減少量大于第七閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第五起始時(shí)間；
[0169]第五終止時(shí)間確定單元2024，用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量，自所述第五起始時(shí)間開(kāi)始，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量大于第八閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第五終止時(shí)間。
[0170]較佳地，參見(jiàn)圖10，生成物時(shí)間確定單元202包括:
[0171]第六起始時(shí)間確定單元2025，用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值減少量百分比，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值減少量百分比大于第九閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第六起始時(shí)間；
[0172]第六終止時(shí)間確定單元2026，自所述第六起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值減少量百分比大于第十閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第六終止時(shí)間。
[0173]較佳地，刻蝕速率的最大值和最小值確定單元具體用于:根據(jù)如下公式確定所述刻蝕速率的最大值和最小值；
[0174]ERmax=d/(a*tl+b)；
[0175]ERmin=d/ (a*t2+b)；
[0176]其中，ERmax為所述刻蝕速率的最大值，ERmin為所述刻蝕速率的最小值，a為膜層厚度補(bǔ)償系數(shù)，b為時(shí)間補(bǔ)償系數(shù)，d為被刻蝕膜層的設(shè)定厚度；tl為所述起始時(shí)間，t2為所述終止時(shí)間。
[0177]較佳地，所述膜層厚度補(bǔ)償系數(shù)a的范圍為0.92?0.95，所述時(shí)間補(bǔ)償系數(shù)b的范圍為-0.2?-0.5。
[0178]較佳地，均一度確定單元40具體用于:根據(jù)以下公式確定刻蝕速率的均一度；[0179]Unif= (ERmax-ERmin) / (ERniaj^ERniin);
[0180]Unif為刻蝕速率的均一度，ERmax為所述刻蝕速率的最大值，ERmin為所述刻蝕速率的最小值。
[0181]本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)在刻蝕過(guò)程中，實(shí)時(shí)采集刻蝕的反應(yīng)腔體內(nèi)反應(yīng)物或生成物的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值；根據(jù)所述光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，確定所述反應(yīng)物或生成物發(fā)光光強(qiáng)變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間；根據(jù)所述起始時(shí)間、終止時(shí)間以及預(yù)設(shè)的被刻蝕膜層的厚度，確定刻蝕速率的最大值和最小值；根據(jù)所述刻蝕速率的最大值和最小值確定刻蝕速率的均一度。實(shí)現(xiàn)了在刻蝕過(guò)程中實(shí)施監(jiān)測(cè)并確定刻蝕反應(yīng)腔體內(nèi)的刻蝕均一度,解決了在刻蝕工藝完成之后通過(guò)人工計(jì)算刻蝕均一度引起的測(cè)試繁瑣和測(cè)試結(jié)果不及時(shí)的問(wèn)題，可提高工作效率，節(jié)約人工測(cè)試帶來(lái)的人力成本。
[0182]通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可以通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)，也可以可借助軟件加必要的通用硬件平臺(tái)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)基于這樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在一個(gè)非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)(可以是⑶-R0M，U盤(pán)，移動(dòng)硬盤(pán)等)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述的方法。
[0183]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這 些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種刻蝕速率均一度的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟: 在刻蝕過(guò)程中，實(shí)時(shí)采集刻蝕的反應(yīng)腔體內(nèi)反應(yīng)物或生成物的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值； 根據(jù)所述光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，確定所述反應(yīng)物或生成物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間； 根據(jù)所述起始時(shí)間、終止時(shí)間以及預(yù)設(shè)的被刻蝕膜層的厚度，確定刻蝕速率的最大值和最小值； 根據(jù)所述刻蝕速率的最大值和最小值確定刻蝕速率的均一度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，確定所述反應(yīng)物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間，包括: 從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值的增加量，所述增加量大于第一閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為所述第一起始時(shí)間，自所述第一起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值達(dá)到最大值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第一終止時(shí)間； 或者從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量以及減少量，所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量大于第二閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第二起始時(shí)間，自所述第二起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的減少量小于第三閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第二終止時(shí)間； 或者從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比，所述發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比大于第四閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第三起始時(shí)間，自所述第三起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比大于第五閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第三終止時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，確定所述生成物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階`段`對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間，包括: 從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值的減少量，所述減少量大于第六閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為所述第四起始時(shí)間，自所述第四起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值達(dá)到最小值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第四終止時(shí)間； 或者從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值變化量的減少量以及增加量，所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的減少量大于第七閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第五起始時(shí)間，自所述第五起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量大于第八閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第五終止時(shí)間； 或者從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值減少量百分比，所述發(fā)光光強(qiáng)值減少量百分比大于第九閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第六起始時(shí)間，自所述第六起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值減少量百分比大于第十閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第六終止時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，根據(jù)如下公式確定所述刻蝕速率的最大值和最小值:
ERmax=d/ (a*tl+b)；
ERmin=d/ (a*t2+b)； 其中，ERmax為所述刻蝕速率的最大值，ERmin為所述刻蝕速率的最小值，a為膜層厚度補(bǔ)償系數(shù)，b為時(shí)間補(bǔ)償系數(shù)，d為被刻蝕膜層的設(shè)定厚度；tl為所述起始時(shí)間，t2為所述終止時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述膜層厚度補(bǔ)償系數(shù)a的范圍為.0.92~0.95，所述時(shí)間補(bǔ)償系數(shù)b的范圍為-0.2~-0.5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)刻蝕速率的最大值和最小值確定刻蝕速率的均一度，具體為: 根據(jù)以下公式確定所述刻蝕速率均一度；
Unif= (ERmax-ERmin) / (ERniaj^ERniin); Unif為所述刻蝕速率的均一度，ERmax為所述刻蝕速率的最大值，ERmin為所述刻蝕速率的最小值。
7.一種刻蝕速率均一度的監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括: 光譜信號(hào)采集單元，用于在刻蝕過(guò)程中，實(shí)時(shí)采集刻蝕的反應(yīng)腔體內(nèi)反應(yīng)物或生成物的光譜信號(hào)的強(qiáng)度值； 時(shí)間確定單元，用于根據(jù)所述光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，確定所述反應(yīng)物或生成物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間； 刻蝕速率確定單元，用于根據(jù)所述起始時(shí)間、終止時(shí)間以及預(yù)設(shè)的被刻蝕膜層的厚度，確定刻蝕速率的最大值和最小值； 均一度確定單元，用于根據(jù)所述刻蝕速率的最大值和最小值確定刻蝕速率的均一度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述時(shí)間確定單元包括: 反應(yīng)物時(shí)間確定單元，用于根據(jù)所述光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，確定所述反應(yīng)物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間； 生成物時(shí)間確定單元，根據(jù)所述光譜信號(hào)的強(qiáng)度值，確定所述生成物光譜信號(hào)的強(qiáng)度值變化階段對(duì)應(yīng)的起始時(shí)間和終止時(shí)間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述反應(yīng)物時(shí)間確定單元包括: 第一起始時(shí)間確定單元，用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值的增加量，確定所述增加量大于第一閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為所述第一起始時(shí)間； 第一終止時(shí)間確定單元，用于自所述第一起始時(shí)間開(kāi)始，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值達(dá)到最大值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第一終止時(shí)間。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述反應(yīng)物時(shí)間確定單元包括: 第二起始時(shí)間確定單元，用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量大于第二閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第二起始時(shí)間； 第二終止時(shí)間確定單元，用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值變化量的減少量，自所述第二起始時(shí)間開(kāi)始，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的減少量小于第三閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第二終止時(shí)間。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述反應(yīng)物時(shí)間確定單元包括: 第三起始時(shí)間確定單元，用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比，所述發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比大于第四閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第三起始時(shí)間； 第三終止時(shí)間確定單元，用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比，自所述第三起始時(shí)間開(kāi)始，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值增加量百分比大于第五閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第三終止時(shí)間。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述生成物時(shí)間確定單元包括: 第四起始時(shí)間確定單元，用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值的減少量，確定所述減少量大于第六閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為所述第四起始時(shí)間； 第四終止時(shí)間確定單元，用于自所述第四起始時(shí)間開(kāi)始，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值歸一化后的歸一化值達(dá)到最小值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第四終止時(shí)間。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述生成物時(shí)間確定單元包括: 第五起始時(shí)間確定單元，用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值變化量的減少量，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的減少量大于第七閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第五起始時(shí)間； 第五終止時(shí)間確定單元，用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量，自所述第五起始時(shí)間開(kāi)始，確定所述發(fā)光光強(qiáng)值變化量的增加量大于第八閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第五終止時(shí)間。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述生成物時(shí)間確定單元包括: 第六起始時(shí)間確定單元，用于從刻蝕開(kāi)始起計(jì)時(shí)，比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻發(fā)光光強(qiáng)值減少量百分比，所述發(fā) 光光強(qiáng)值減少量百分比大于第九閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為第六起始時(shí)間； 第六終止時(shí)間確定單元，用于自所述第六起始時(shí)間開(kāi)始，所述發(fā)光光強(qiáng)值減少量百分比大于第十閾值對(duì)應(yīng)的時(shí)間為第六終止時(shí)間。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，刻蝕速率的最大值和最小值確定單元具體用于:根據(jù)如下公式確定所述刻蝕速率的最大值和最小值；
ERmax=Cl/ (a*tl+b)；
ERmin=d/ (a*t2+b)； 其中，ERmax為所述刻蝕速率的最大值，ERmin為所述刻蝕速率的最小值，a為膜層厚度補(bǔ)償系數(shù)，b為時(shí)間補(bǔ)償系數(shù)，d為被刻蝕膜層的設(shè)定厚度；tl為所述起始時(shí)間，t2為所述終止時(shí)間。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述膜層厚度補(bǔ)償系數(shù)a的范圍為0.92~0.95，所述時(shí)間補(bǔ)償系數(shù)b的范圍為-0.2~-0.5。
17.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述均一度確定單元具體用于:根據(jù)以下公式確定刻蝕速率的均一度；
Unif= (ERmax-ERmin) / (ERniaj^ERniin); Unif為刻蝕速率的均一度，ERmax為所述刻蝕速率的最大值，ERmin為所述刻蝕速率的最小值。
【文檔編號(hào)】H01L21/66GK103715113SQ201310688786
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】劉軒, 丁欣, 張巍, 韓勉, 鐘亮, 劉祖宏, 吳代吾, 侯智 申請(qǐng)人:合肥京東方光電科技有限公司, 京東方科技集團(tuán)股份有限公司