[发明专利]等离子体干法刻蚀工艺的控制方法

权利要求书

1.一种等离子体干法刻蚀工艺的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、选定用于对当前批次晶圆进行等离子体干法刻蚀的反应腔，所述反应腔中包括晶圆放置区以及位于所述晶圆放置区周侧的晶圆支撑环，所述晶圆支撑环会随着射频时间的增加而消耗；所述晶圆支撑环消耗后使所述反应腔中形成的等离子体鞘层边界产生一个边界逐渐降低区域，所述边界逐渐降低区域位于所述晶圆放置区的边缘到所述晶圆支撑环之间；所述边界逐渐降低区域会增加晶圆边缘的刻蚀速率，确定所述边界逐渐降低区域对所述晶圆边缘的刻蚀速率的影响；

步骤二、将所述当前批次晶圆放置到所述反应腔中进行等离子体干法刻蚀工艺，根据步骤一中确定的所述边界逐渐降低区域对所述晶圆边缘的刻蚀速率的影响，调节所述等离子体干法刻蚀工艺的工艺参数，以补偿所述边界逐渐降低区域对所述晶圆边缘的刻蚀速率的影响，使所述当前批次晶圆的边缘区域的刻蚀深度满足工艺要求；

步骤二中所调节的所述等离子体干法刻蚀工艺的工艺参数为可调节工艺参数，所述可调节工艺参数包括位于所述晶圆边缘区域的刻蚀气体量或者温度；

采用APC系统实现步骤一和步骤二；

在步骤一之前，还包括采用所述APC系统建立所述可调节工艺参数和刻蚀速率之间的第一关系曲线；

步骤一中，所述APC系统采集前批次晶圆的边缘区域的刻蚀深度，以确定所述边界逐渐降低区域对所述晶圆边缘的刻蚀速率的影响；

步骤二中，根据所述采集的所述前批次晶圆的边缘区域的刻蚀深度和目标深度的差值反馈确定所述可调节工艺参数值；

步骤二中，根据反馈的所述可调节工艺参数值完成所述当前批次晶圆的等离子体干法刻蚀之后；则将所述当前批次晶圆作为前批次晶圆，下一批次晶圆作为当前批次晶圆，之后重复进行步骤一和步骤二。

2.如权利要求1所述的等离子体干法刻蚀工艺的控制方法，其特征在于：步骤二完成后，所述当前批次晶圆的边缘区域的刻蚀深度满足工艺要求是指：所述当前批次晶圆的边缘区域的刻蚀深度位于目标深度对应的规格范围内，所述规格范围包括上限值和下限值，所述目标深度为所述上限值和所述下限值的中间值。

3.如权利要求2所述的等离子体干法刻蚀工艺的控制方法，其特征在于：所述晶圆边缘内部的区域为晶圆主体区域，所述晶圆主体区域不受所述边界逐渐降低区域的影响。

4.如权利要求3所述的等离子体干法刻蚀工艺的控制方法，其特征在于：步骤二完成后，所述当前批次晶圆的主体区域的刻蚀深度位于所述目标深度对应的规格范围。

5.如权利要求4所述的等离子体干法刻蚀工艺的控制方法，其特征在于：步骤二完成后，所述当前批次晶圆的主体区域和边缘区域的刻蚀深度趋于相等。

6.如权利要求1所述的等离子体干法刻蚀工艺的控制方法，其特征在于：所述晶圆支撑环的材料包括陶瓷。

7.如权利要求6所述的等离子体干法刻蚀工艺的控制方法，其特征在于：所述晶圆支撑环的消耗量超过了步骤二的补偿范围对应的值时，需要进行如下步骤：

更换所述晶圆支撑环。

8.如权利要求1所述的等离子体干法刻蚀工艺的控制方法，其特征在于：所述晶圆放置区中设置有静电吸盘，所述当前批次晶圆通过所述静电吸盘固定在所述晶圆放置区上。

9.如权利要求6所述的等离子体干法刻蚀工艺的控制方法，其特征在于：所述反应腔中设置有射频源，通过所述射频源产生的射频和工艺气体的作用形成所述等离子体，所述射频时间为所述晶圆支撑环从更换开始所述射频源产生射频的累积时间。