CN112331562A - 氮化硅膜刻蚀方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供的氮化硅膜刻蚀方法,包括:S1、将预设数量的氮化硅膜片浸泡在新刻蚀溶液中,使预设数量的氮化硅膜片上氮化硅膜的累积溶解厚度达到预设溶解厚度,所获得的可工艺溶液对氧化膜的刻蚀速率小于或等于预设上限值;S2、将衬底浸泡在可工艺溶液中,并判断衬底上氮化硅膜的累积溶解厚度与预设溶解厚度累加获得的总溶解厚度是否达到与可工艺溶液达到硅粒子的溶解饱和度相对应的最大允许值;若是,则将可工艺溶液中的一部分更换为新刻蚀溶液,且被更换溶液在可工艺溶液中所占的体积百分比与预设上限值相对应。本发明实施例提供的氮化硅膜刻蚀方法,其可将氧化膜的刻蚀量控制在较低的范围内,同时控制衬底上的颗粒数量不超过最大允许值。

Description

氮化硅膜刻蚀方法
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域,具体地,涉及一种氮化硅膜刻蚀方法。
背景技术
在芯片制造过程中,在需要去除设置在衬底的氧化膜上的氮化硅膜的工艺步骤中,有某些工艺步骤对氮化硅膜去除后剩余的氧化膜的厚度很敏感,要求尽可能地减少对氧化膜的蚀刻量。以有源区的氮化硅去除工艺为例,氮化硅膜去除后剩余的氧化膜在后续的离子注入工艺中用作形成有源层的硬掩模,而且相同能量的条件下,不同的氧化膜厚度对应的离子注入深度是不一样的,因此对氧化膜的厚度精度有较高要求,而且某些产品对于氧化膜的厚度一致性和稳定性的要求较高。
为了保证氮化硅膜能够被完全去除,设定的工艺时间会比理论计算所需的工艺时间长,这使得氮化硅膜能够被完全去除之后,氧化膜暴露在刻蚀溶液(例如磷酸溶液)里,在氧化膜暴露的这段时间里,需要将氧化膜的刻蚀速率控制在一个相对较小且稳定的数值范围内,以确保氧化膜的刻蚀量控制在较低的范围内。
发明内容
本发明实施例旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提出了一种氮化硅膜刻蚀方法,其不仅可以将氧化膜的刻蚀量控制在较低的范围内,同时可以控制衬底上粘附的颗粒数量不超过最大允许值,而且不需要增加额外的监控和调节等设备,从而可以降低设备成本。
为实现上述目的,本发明实施例提供了一种氮化硅膜刻蚀方法,所述氮化硅膜设置在衬底的氧化膜上,包括:
S1、将预设数量的氮化硅膜片浸泡在新刻蚀溶液中,使预设数量的所述氮化硅膜片上氮化硅膜的累积溶解厚度达到预设溶解厚度,以获得可工艺溶液,所述可工艺溶液对氧化膜的刻蚀速率小于或等于预设上限值;
S2、将衬底浸泡在所述可工艺溶液中,以刻蚀衬底上的氮化硅膜,并判断衬底上氮化硅膜的累积溶解厚度与所述预设溶解厚度累加获得的总溶解厚度是否达到与硅粒子的溶解饱和度相对应的最大允许值;若是,则进行步骤S3;若否,则进行步骤S4;
S3、将所述可工艺溶液中的一部分更换为新刻蚀溶液,且被更换溶液在所述可工艺溶液中所占的体积百分比与所述预设上限值相对应;
S4、判断是否有未刻蚀的衬底,若是,则返回所述步骤S2;若否,则结束。
可选的,在所述步骤S1中,所述预设溶解厚度的获得方法,具体包括:
S11、获取所述新刻蚀溶液对氮化硅膜的刻蚀速率;
S12、将预设数量的所述氮化硅膜片浸泡在所述新刻蚀溶液中,基于所述新刻蚀溶液对氮化硅膜的刻蚀速率确定氮化硅膜的累积溶解厚度,并在浸泡过程中使用氧化膜片连续检测氧化膜的刻蚀速率,以获得氮化硅膜的累积溶解厚度与氧化膜的刻蚀速率的对应关系;
S13、根据所述对应关系,获得与所述预设上限值对应的氮化硅膜的累积溶解厚度,以作为所述预设溶解厚度。
可选的,所述步骤S11,具体包括:
S111、检测所述氮化硅膜片浸泡前氮化硅膜的第一厚度值;
S112、将所述氮化硅膜片浸泡在所述新刻蚀溶液中,并在经过预设浸泡时长之后取出所述氮化硅膜片;
S113、检测所述氮化硅膜片浸泡后氮化硅膜的第二厚度值;
S114、计算所述第一厚度值与所述第二厚度值的差值,并将所述差值除以所述预设浸泡时长,获得所述氮化硅膜的刻蚀速率。
可选的,在所述步骤S12中,所述在浸泡过程中使用氧化膜片连续检测氧化膜的刻蚀速率,具体包括:
S121、检测所述氧化膜片浸泡前氧化膜的第三厚度值;
S122、在浸泡所述氮化硅膜片的过程中,连续浸泡多个所述氧化膜片,各个所述氧化膜片在经过预设浸泡时长之后被取出;
S123、检测各个所述氧化膜片浸泡后氧化膜的第四厚度值;
S124、计算所述第三厚度值与各个所述氧化膜片对应的所述第四厚度值的差值,并将所述差值除以所述预设浸泡时长,计算获得各个所述氧化膜片对应的所述氧化膜的刻蚀速率。
可选的,在所述步骤S2中,所述最大允许值的获得方法,具体包括:
S21、获取所述总溶解厚度与衬底上粘附的颗粒测试数值之间的对应关系;
S22、根据所述总溶解厚度与衬底上粘附的颗粒测试数值之间的对应关系,计算获得与预设的颗粒数量最大值对应的所述总溶解厚度,以作为所述最大允许值。
可选的,所述步骤S21,具体包括:
预置多个测试厚度,所述总溶解厚度每达到一个所述测试厚度,进行一次颗粒测试过程,以获得所述总溶解厚度与所述衬底上粘附的颗粒测试数值之间的对应关系;
所述颗粒测试过程,具体包括:
S211、检测颗粒测试片在浸泡前的第一颗粒数值;
S212、将所述颗粒测试片浸泡在所述可工艺溶液中,并在经过预设浸泡时长之后取出所述颗粒测试片;
S213、检测所述颗粒测试片在浸泡后的第二颗粒数值;
S214、计算所述第一颗粒数值与第二颗粒数值的差值,并将所述差值作为所述颗粒测试数值。
可选的,在所述步骤S3中,根据预先获得的所述被更换溶液在所述可工艺溶液中所占的体积百分比与所述氧化膜的刻蚀速率的对应关系,计算获得与所述预设上限值相对应的所述被更换溶液在所述可工艺溶液中所占的体积百分比。
可选的,所述氮化硅膜刻蚀方法还包括:
周期性检测所述可工艺溶液对所述氧化膜的刻蚀速率和所述衬底上粘附的颗粒数量;
根据检测结果判断是否在所述可工艺溶液中浸泡所述氮化硅膜片,或者将所述可工艺溶液中的一部分更换为新刻蚀溶液。
可选的,当检测到的所述可工艺溶液对所述氧化膜的刻蚀速率的检测值大于所述预设上限值时,
根据预先获得的氮化硅膜的累积溶解厚度与氧化膜的刻蚀速率的对应关系,计算获得与所述检测值相对应的氮化硅膜的累积溶解厚度;
计算与所述检测值相对应的氮化硅膜的累积溶解厚度与所述预设溶解厚度之间的差值,并在所述可工艺溶液中浸泡与该差值对应数量的所述氮化硅膜片,以使氮化硅膜的累积溶解厚度增加到所述预设溶解厚度。
可选的,当检测到的所述衬底上粘附的颗粒数量的检测值大于预设的颗粒数量最大值时,将所述可工艺溶液中的一部分更换为新刻蚀溶液,且被更换溶液在所述可工艺溶液中所占的体积百分比与所述预设上限值相对应。
本发明实施例的有益效果:
本发明实施例提供的氮化硅膜刻蚀方法,其通过在进行正常工艺之前,预先将预设数量的氮化硅膜片浸泡在新刻蚀溶液中,使预设数量的氮化硅膜片上氮化硅膜的累积溶解厚度达到预设溶解厚度,以获得可工艺溶液,该可工艺溶液对氧化膜的刻蚀速率小于或等于预设上限值,可以确保在进行正常工艺时,将氧化膜的刻蚀速率控制在该预设上限值以下的范围内。并且,在进行正常工艺时,当衬底上氮化硅膜的累积溶解厚度与预设溶解厚度累加获得的总溶解厚度达到与硅粒子的溶解饱和度相对应的最大允许值时,停止工艺,并通过将可工艺溶液中的一部分更换为新刻蚀溶液,且被更换溶液在可工艺溶液中所占的体积百分比与预设上限值相对应,可以控制衬底上粘附的颗粒数量不超过该最大允许值。
此外,本发明实施例提供的氮化硅膜刻蚀方法,通过预先设定上述预设溶解厚度、最大允许值和与预设上限值相对应的被更换溶液在可工艺溶液中所占的体积百分比,即可根据这些常数实现对氧化膜的刻蚀量和衬底上粘附的颗粒数量的控制,不需要增加额外的监控和调节等设备,从而可以降低设备成本。
附图说明
图1为氧化膜的刻蚀速率与刻蚀溶液的硅粒子浓度的对应关系图;
图2为本发明实施例提供的氮化硅膜刻蚀方法的流程框图;
图3为本发明实施例提供的氮化硅膜刻蚀方法采用的刻蚀设备的结构图;
图4A为本发明实施例提供的氮化硅膜刻蚀方法中的步骤S1的流程框图;
图4B为氧化膜的刻蚀速率与氮化硅的总溶解厚度的对应关系图;
图5为本发明实施例提供的氮化硅膜刻蚀方法中的步骤S11的流程框图;
图6为本发明实施例提供的氮化硅膜刻蚀方法中的步骤S12的流程框图;
图7A为本发明实施例提供的氮化硅膜刻蚀方法中的步骤S2的流程框图;
图7B为颗粒测试数值与氮化硅的总溶解厚度的对应关系图;
图8为本发明实施例提供的氮化硅膜刻蚀方法中的步骤S21的流程框图;
图9为氧化膜的刻蚀速率与被更换溶液在可工艺溶液中所占的体积百分比的对应关系图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明实施例提供的氮化硅膜刻蚀方法进行详细描述。
本发明实施例提供的氮化硅膜刻蚀方法,其通过将衬底浸泡在刻蚀溶液中来刻蚀该衬底上的氮化硅膜,同时需要将氮化硅膜下的氧化膜的刻蚀量控制在较低的范围内。
上述刻蚀溶液通常采用磷酸溶液,其对氮化硅膜的刻蚀速率V1是稳定的,不会随着工艺时间和工艺次数的增加而改变,但是,磷酸溶液对氧化膜的刻蚀速率V2会因磷酸溶液中的硅粒子浓度Si%的变化而变化。图1为氧化膜的刻蚀速率与刻蚀溶液的硅粒子浓度的对应关系图。如图1所示,纵坐标为氧化膜的刻蚀速率V2;横坐标为刻蚀溶液的硅粒子浓度Si%。假设当硅粒子浓度Si%等于a时,上述刻蚀溶液为新刻蚀溶液,随着浸泡在刻蚀溶液中的衬底数量的增加,硅粒子浓度Si%自a逐渐增大,而氧化膜的刻蚀速率V2逐渐减小,直至达到一个较低的范围内。该范围的上限值V2max通常为预设值,例如为具体产品可接受的氧化膜的最大刻蚀速率。假设硅粒子浓度Si%等于b时,刻蚀溶液达到硅粒子的饱和溶解度,此时将会有大量含Si颗粒析出并粘附到衬底上,为了控制粘附在衬底上的刻蚀数量,上述范围的下限值V2min可设定为与刻蚀溶液达到硅粒子的饱和溶解度对应的数值。由上可知,只要将氧化膜的刻蚀速率V2控制在预设上限值V2max以下,并将硅粒子浓度Si%控制在b以下,既可以将氧化膜的刻蚀量控制在较低的范围内,又可以控制粘附在衬底上的颗粒数量。
基于上述原理,请参阅图2,本发明实施例提供一种氮化硅膜刻蚀方法,其包括:
S1、将预设数量的氮化硅膜片浸泡在新刻蚀溶液中,使预设数量的氮化硅膜片上氮化硅膜的累积溶解厚度达到预设溶解厚度,以获得可工艺溶液;
上述新刻蚀溶液是指未使用过的溶液,上述氮化硅膜片为用于调节刻蚀溶液中的硅粒子浓度Si%的专用控片(SiN Dummy),溶解在刻蚀溶液中的氮化硅的量越多,则硅粒子浓度Si%越大,由此,通过记录氮化硅膜片上氮化硅膜的累积溶解厚度,即可表征出刻蚀溶液中的硅粒子浓度Si%的大小,从而间接表征出氧化膜的刻蚀速率V2。基于此,可以在上述步骤S1之前,预先设定上述预设溶解厚度,该预设溶解厚度所对应的氧化膜的刻蚀速率V2小于或等于预设上限值,即图1中的V2max,例如为具体产品可接受的氧化膜的最大刻蚀速率。然后进行上述步骤S1,即图1中的A过程,该A过程完成之后获得的溶液即为上述可工艺溶液,使用该可工艺溶液进行正常工艺(刻蚀衬底,即图1中的B过程),可以满足工艺对氧化膜的刻蚀速率的要求。
在实际应用中,如图3所示,刻蚀溶液由刻蚀设备的工艺槽盛放,该工艺槽包括内槽1和外槽2,其中,第一液源3通过第一注液管路4将刻蚀溶液输送至内槽1中;第二液源5通过第二注液管路6将刻蚀溶液输送至外槽2中,第二注液管路6和第二液源5在需要更换新刻蚀溶液时使用;上述第一液源3和第二液源5例如均可以为厂务液源。
在一些实施例中,如图4A所示,在步骤S1中,预设溶解厚度的获得方法,具体包括:
S11、获取新刻蚀溶液对氮化硅膜的刻蚀速率;
氮化硅膜的刻蚀速率V1是稳定的,不会随着工艺时间和工艺次数的增加而改变。由此,可以利用该氮化硅膜的刻蚀速率V1,计算后续步骤S12中氮化硅膜片的浸泡时长,即,氮化硅膜片的厚度除以氮化硅膜的刻蚀速率等于浸泡时长。
在一些实施例中,如图5所示,该步骤S11具体包括:
S111、检测氮化硅膜片浸泡前氮化硅膜的第一厚度值;
S112、将氮化硅膜片浸泡在新刻蚀溶液中,并在经过预设浸泡时长之后取出氮化硅膜片;
S113、检测氮化硅膜片浸泡后氮化硅膜的第二厚度值;
S114、计算第一厚度值与第二厚度值的差值,并将该差值除以上述预设浸泡时长,获得氮化硅膜的刻蚀速率。
S12、将预设数量的氮化硅膜片浸泡在所述新刻蚀溶液中,基于新刻蚀溶液对氮化硅膜的刻蚀速率确定氮化硅膜的累积溶解厚度,并在浸泡过程中使用氧化膜片连续检测氧化膜的刻蚀速率,以获得氮化硅膜的累积溶解厚度与氧化膜的刻蚀速率的对应关系;
在该步骤S12中,如图6所示,在浸泡过程中使用氧化膜片连续检测氧化膜的刻蚀速率,具体包括:
S121、检测氧化膜片浸泡前氧化膜的第三厚度值;
上述氧化膜片为测试氧化膜的刻蚀速率的专用控片。
S122、在浸泡氮化硅膜片的过程中,连续浸泡多个氧化膜片,各个氧化膜片在经过预设浸泡时长之后被取出;
所谓连续浸泡,是指在浸泡氮化硅膜片的过程中,随着浸泡时间的增加,周期性浸泡多个氧化膜片。
S123、检测各个氧化膜片浸泡后氧化膜的第四厚度值;
S124、计算第三厚度值与各个氧化膜片对应的第四厚度值的差值,并将该差值除以预设浸泡时长,计算获得各个氧化膜片对应的氧化膜的刻蚀速率。
由此,可以获得氮化硅膜的累积溶解厚度与氧化膜的刻蚀速率的对应关系。
S13、根据上述对应关系,获得与预设上限值(即图1中的V2max)对应的氮化硅膜的累积溶解厚度,以作为预设溶解厚度。
S2、将衬底浸泡在上述可工艺溶液中,以刻蚀衬底上的氮化硅膜,并判断衬底上氮化硅膜的累积溶解厚度与预设溶解厚度E1累加获得的总溶解厚度是否达到与硅粒子的溶解饱和度相对应的最大允许值;若是,则进行步骤S3;若否,则进行步骤S4;
如图4B所示,纵坐标为氧化膜的刻蚀速率V2;横坐标为衬底上氮化硅膜的累积溶解厚度E;其中,当氧化膜的刻蚀速率V2达到预设上限值V2max时,对应的累积溶解厚度E等于E1,即为上述预设溶解厚度;当氧化膜的刻蚀速率V2达到下限值V2min时,刻蚀溶液达到硅粒子的饱和溶解度,即,图1中的C过程。此时累积溶解厚度E等于总溶解厚度E1+En,En即为在进行正常工艺(即图1中的B过程)时,n个衬底上氮化硅膜的累积溶解厚度,即为上述最大允许值。
通过预先设定上述最大允许值,可以在进行正常工艺的过程中判断出刻蚀溶液是否达到硅粒子的饱和溶解度。当达到硅粒子的饱和溶解度时,停止工艺,并在后续步骤中通过更换新刻蚀溶液来使刻蚀溶液对应的硅粒子浓度降低,同时使氧化膜的刻蚀速率重新达到预设上限值V2max。
在一些实施例中,如图7A和图7B所示,在上述步骤S2中,上述最大允许值的获得方法,具体包括:
S21、获取总溶解厚度(即,E1+En,n为浸泡的衬底累加数量)与衬底上粘附的颗粒测试数值P之间的对应关系;
在一些实施例中,如图8所示,步骤S21具体包括:
预置多个测试厚度,上述总溶解厚度每达到一个测试厚度,进行一次颗粒测试过程,以获得总溶解厚度(即,E1+En,n为浸泡的衬底累加数量)与衬底上粘附的颗粒测试数值之间的对应关系;
上述颗粒测试过程,具体包括:
S211、检测颗粒测试片在浸泡前的第一颗粒数值;
S212、将颗粒测试片浸泡在可工艺溶液中,并在经过预设浸泡时长之后取出颗粒测试片;
S213、检测颗粒测试片在浸泡后的第二颗粒数值;
S214、计算第一颗粒数值与第二颗粒数值的差值,并将该差值作为颗粒测试数值。
S22、根据总溶解厚度(即,E1+En,n为浸泡的衬底累加数量)与衬底上粘附的颗粒测试数值之间的对应关系,计算获得与预设的颗粒数量最大值对应的总溶解厚度,以作为最大允许值。
如图7B所示,纵坐标为衬底上粘附的颗粒测试数值P;横坐标为氮化硅膜片的溶解厚度E;上述衬底上粘附的颗粒测试数值用于表征刻蚀溶液中的硅粒子浓度Si%。当氧化膜的刻蚀速率V2达到下限值V2min时,刻蚀溶液达到硅粒子的饱和溶解度,此时衬底上粘附的颗粒测试数值P为颗粒数量最大值Pmax,与之对应的衬底上氮化硅膜的累积溶解厚度E等于总溶解厚度E1+En,En即为在进行正常工艺(即图1中的B过程)时,n个衬底上氮化硅膜的累积溶解厚度,即为上述最大允许值。
S3、将可工艺溶液中的一部分更换为新刻蚀溶液,且被更换溶液在可工艺溶液中所占的体积百分比与预设上限值相对应;
S4、判断是否有未刻蚀的衬底,若是,则返回上述步骤S2;若否,则结束。
如图3所示,当需要将可工艺溶液中的一部分更换为新刻蚀溶液时,排出内槽1中的一部分旧刻蚀溶液(通过相应的排液管路),然后利用第二注液管路6和第二液源5向外槽2中注入新刻蚀溶液,直至外槽2中的溶液溢流至内槽1中。
在上述步骤S3中,如图9所示,根据预先获得的被更换溶液在可工艺溶液中所占的体积百分比M%与氧化膜的刻蚀速率V2的对应关系,计算获得与预设上限值(即图1中的V2max)相对应的被更换溶液在可工艺溶液中所占的体积百分比M1%。
通过预先获得的被更换溶液在可工艺溶液中所占的体积百分比M%与氧化膜的刻蚀速率V2的对应关系,在需要将可工艺溶液中的一部分更换为新刻蚀溶液时,基于该对应关系和预设上限值,可以直接计算获得相对应的体积百分比M1%,以通过注入相应的新刻蚀溶液,使工艺槽中的刻蚀溶液重新恢复至完成步骤S1时的可工艺状态,满足工艺对氧化膜的刻蚀速率的要求。
在一些实施例中,氮化硅膜刻蚀方法还包括:
周期性检测可工艺溶液对氧化膜的刻蚀速率和衬底上粘附的颗粒数量;
根据检测结果判断是否在可工艺溶液中浸泡氮化硅膜片,或者将可工艺溶液中的一部分更换为新刻蚀溶液。
例如,每间隔固定数量(例如1000个)的衬底被刻蚀后,进行一次上述修正过程。
具体地,当检测到的可工艺溶液对氧化膜的刻蚀速率的检测值大于预设上限值时,
根据预先获得的氮化硅膜的累积溶解厚度与氧化膜的刻蚀速率的对应关系,计算获得与检测值相对应的氮化硅膜的累积溶解厚度;
计算与检测值相对应的氮化硅膜的累积溶解厚度与预设溶解厚度之间的差值,并在可工艺溶液中浸泡与该差值对应数量的氮化硅膜片,以使氮化硅膜的累积溶解厚度增加到预设溶解厚度。
当检测到的衬底(例如连续三个)上粘附的颗粒数量的检测值大于预设的颗粒数量最大值时,将可工艺溶液中的一部分更换为新刻蚀溶液,且被更换溶液在可工艺溶液中所占的体积百分比与预设上限值相对应。
借助上述修正过程,可以使工艺槽中的刻蚀溶液重新恢复至完成步骤S1时的可工艺状态,满足工艺对氧化膜的刻蚀速率的要求,同时可以控制粘附在衬底上的颗粒数量。
综上所述,本发明实施例提供的氮化硅膜刻蚀方法,其通过在进行正常工艺之前,预先将预设数量的氮化硅膜片浸泡在新刻蚀溶液中,使预设数量的氮化硅膜片上氮化硅膜的累积溶解厚度达到预设溶解厚度,以获得可工艺溶液,该可工艺溶液对氧化膜的刻蚀速率小于或等于预设上限值,可以确保在进行正常工艺时,将氧化膜的刻蚀速率控制在该预设上限值以下的范围内。并且,在进行正常工艺时,当衬底上氮化硅膜的累积溶解厚度与预设溶解厚度累加获得的总溶解厚度达到与硅粒子的溶解饱和度相对应的最大允许值时,停止工艺,并通过将可工艺溶液中的一部分更换为新刻蚀溶液,且被更换溶液在可工艺溶液中所占的体积百分比与预设上限值相对应,可以控制衬底上粘附的颗粒数量不超过该最大允许值。
此外,本发明实施例提供的氮化硅膜刻蚀方法,通过预先设定上述预设溶解厚度、最大允许值和与预设上限值相对应的被更换溶液在可工艺溶液中所占的体积百分比,即可根据这些常数实现对氧化膜的刻蚀量和衬底上粘附的颗粒数量的控制,不需要增加额外的监控和调节等设备,从而可以降低设备成本。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种氮化硅膜刻蚀方法,所述氮化硅膜设置在衬底的氧化膜上,其特征在于,包括:
S1、将预设数量的氮化硅膜片浸泡在新刻蚀溶液中,使预设数量的所述氮化硅膜片上氮化硅膜的累积溶解厚度达到预设溶解厚度,以获得可工艺溶液,所述可工艺溶液对氧化膜的刻蚀速率小于或等于预设上限值;
S2、将衬底浸泡在所述可工艺溶液中,以刻蚀衬底上的氮化硅膜,并判断衬底上氮化硅膜的累积溶解厚度与所述预设溶解厚度累加获得的总溶解厚度是否达到与硅粒子的溶解饱和度相对应的最大允许值;若是,则进行步骤S3;若否,则进行步骤S4;
S3、将所述可工艺溶液中的一部分更换为新刻蚀溶液,且被更换溶液在所述可工艺溶液中所占的体积百分比与所述预设上限值相对应;
S4、判断是否有未刻蚀的衬底,若是,则返回所述步骤S2;若否,则结束。
2.根据权利要求1所述的氮化硅膜刻蚀方法,其特征在于,在所述步骤S1中,所述预设溶解厚度的获得方法,具体包括:
S11、获取所述新刻蚀溶液对氮化硅膜的刻蚀速率;
S12、将预设数量的所述氮化硅膜片浸泡在所述新刻蚀溶液中,基于所述新刻蚀溶液对氮化硅膜的刻蚀速率确定氮化硅膜的累积溶解厚度,并在浸泡过程中使用氧化膜片连续检测氧化膜的刻蚀速率,以获得氮化硅膜的累积溶解厚度与氧化膜的刻蚀速率的对应关系;
S13、根据所述对应关系,获得与所述预设上限值对应的氮化硅膜的累积溶解厚度,以作为所述预设溶解厚度。
3.根据权利要求2所述的氮化硅膜刻蚀方法,其特征在于,所述步骤S11,具体包括:
S111、检测所述氮化硅膜片浸泡前氮化硅膜的第一厚度值;
S112、将所述氮化硅膜片浸泡在所述新刻蚀溶液中,并在经过预设浸泡时长之后取出所述氮化硅膜片;
S113、检测所述氮化硅膜片浸泡后氮化硅膜的第二厚度值;
S114、计算所述第一厚度值与所述第二厚度值的差值,并将所述差值除以所述预设浸泡时长,获得所述氮化硅膜的刻蚀速率。
4.根据权利要求2所述的氮化硅膜刻蚀方法,其特征在于,在所述步骤S12中,所述在浸泡过程中使用氧化膜片连续检测氧化膜的刻蚀速率,具体包括:
S121、检测所述氧化膜片浸泡前氧化膜的第三厚度值;
S122、在浸泡所述氮化硅膜片的过程中,连续浸泡多个所述氧化膜片,各个所述氧化膜片在经过预设浸泡时长之后被取出;
S123、检测各个所述氧化膜片浸泡后氧化膜的第四厚度值;
S124、计算所述第三厚度值与各个所述氧化膜片对应的所述第四厚度值的差值,并将所述差值除以所述预设浸泡时长,计算获得各个所述氧化膜片对应的所述氧化膜的刻蚀速率。
5.根据权利要求1所述的氮化硅膜刻蚀方法,其特征在于,在所述步骤S2中,所述最大允许值的获得方法,具体包括:
S21、获取所述总溶解厚度与衬底上粘附的颗粒测试数值之间的对应关系;
S22、根据所述总溶解厚度与衬底上粘附的颗粒测试数值之间的对应关系,计算获得与预设的颗粒数量最大值对应的所述总溶解厚度,以作为所述最大允许值。
6.根据权利要求5所述的氮化硅膜刻蚀方法,其特征在于,所述步骤S21,具体包括:
预置多个测试厚度,所述总溶解厚度每达到一个所述测试厚度,进行一次颗粒测试过程,以获得所述总溶解厚度与所述衬底上粘附的颗粒测试数值之间的对应关系;
所述颗粒测试过程,具体包括:
S211、检测颗粒测试片在浸泡前的第一颗粒数值;
S212、将所述颗粒测试片浸泡在所述可工艺溶液中,并在经过预设浸泡时长之后取出所述颗粒测试片;
S213、检测所述颗粒测试片在浸泡后的第二颗粒数值;
S214、计算所述第一颗粒数值与第二颗粒数值的差值,并将所述差值作为所述颗粒测试数值。
7.根据权利要求1所述的氮化硅膜刻蚀方法,其特征在于,在所述步骤S3中,根据预先获得的所述被更换溶液在所述可工艺溶液中所占的体积百分比与所述氧化膜的刻蚀速率的对应关系,计算获得与所述预设上限值相对应的所述被更换溶液在所述可工艺溶液中所占的体积百分比。
8.根据权利要求1所述的氮化硅膜刻蚀方法,其特征在于,所述氮化硅膜刻蚀方法还包括:
周期性检测所述可工艺溶液对所述氧化膜的刻蚀速率和所述衬底上粘附的颗粒数量;
根据检测结果判断是否在所述可工艺溶液中浸泡所述氮化硅膜片,或者将所述可工艺溶液中的一部分更换为新刻蚀溶液。
9.根据权利要求8所述的氮化硅膜刻蚀方法,其特征在于,当检测到的所述可工艺溶液对所述氧化膜的刻蚀速率的检测值大于所述预设上限值时,
根据预先获得的氮化硅膜的累积溶解厚度与氧化膜的刻蚀速率的对应关系,计算获得与所述检测值相对应的氮化硅膜的累积溶解厚度;
计算与所述检测值相对应的氮化硅膜的累积溶解厚度与所述预设溶解厚度之间的差值,并在所述可工艺溶液中浸泡与该差值对应数量的所述氮化硅膜片,以使氮化硅膜的累积溶解厚度增加到所述预设溶解厚度。
10.根据权利要求8所述的氮化硅膜刻蚀方法,其特征在于,当检测到的所述衬底上粘附的颗粒数量的检测值大于预设的颗粒数量最大值时,将所述可工艺溶液中的一部分更换为新刻蚀溶液,且被更换溶液在所述可工艺溶液中所占的体积百分比与所述预设上限值相对应。
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