CN114724915A - 刻蚀终点检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种刻蚀终点检测方法及装置，该刻蚀终点检测方法包括：根据刻蚀终点层获取刻蚀终点元素和刻蚀中间元素；根据刻蚀中间元素的当前元素浓度时间曲线的刻蚀峰在预设的采集位置采集刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线；根据刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线与对应的历史元素浓度时间曲线得到刻蚀终点元素的目标元素浓度时间曲线；根据目标元素浓度时间曲线中的目标元素浓度和历史刻蚀终点确定目标刻蚀终点。本发明可以满足不同膜层结构样品的高精度刻蚀终点检测。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路制造技术领域，具体地，涉及一种刻蚀终点检测方法及装置。
背景技术
随着集成电路技术的快速发展，在动态随机存储器、磁随机存储器等元器件制备过程中，均包括对包含多层和纳米厚度薄膜的样品的干法刻蚀。在干法刻蚀过程中需要实时监测刻蚀进度，确保停止在所期望的膜层，亦即实现高精度的终点检测，从而确保最终的器件功能。
已有的基于成分分析的干法刻蚀终点检测技术通常基于对真空腔室的气体成分连续进行光发射谱采集，由此获取腔室中的气体反应物和生成物信息，比照待刻蚀样品的膜层结构判断干法刻蚀的进程以实现终点检测；或者是使用质谱成分分析技术，连续采集分析法刻蚀过程产生的二次离子成分，比照待刻蚀样品的膜层结构判断干法刻蚀的进程以实现终点检测。但是在刻蚀过程中，反应气体形成的等离子体连续轰击待刻蚀样品表面，待刻蚀样品的多层、纳米厚度膜层材料将先后与反应气体等离子体发生物理或化学反应，一方面在待刻蚀样品表面连续产生与被刻蚀膜层的成分相关的气态生成物，另一方面这些气态反应气体、生成物和正在被刻蚀的膜层材料也都将在待刻蚀样品表面连续发出原子光谱；之后，由于存在浓度梯度和真空泵的抽气，这些气态生成物将在真空腔体中重新分布。因此，通过连续检测真空腔体内的气体成分原则上可以确定正在被刻蚀的膜层材料。集成电路器件制造为了保证刻蚀工艺的效率，期望提高刻蚀速率，但是相应地就需要基于成分分析的终点检测方法可以接近实时地反映干法刻蚀进程。对于较厚的膜层(10纳米以上)，相应刻蚀时间较长。刻蚀终点检测的精度要求一般为纳米级，现有检测真空腔体中气体成分的终点检测方法可以满足需求；但是对于包含超薄膜层(1纳米-2纳米甚至更薄)的待刻蚀样品，一方面其终点检测精度要求达到0.1纳米级别，另一方面相应超薄膜层的刻蚀时间较短(通常10秒以下)，不同膜层刻蚀生成的气态生成物从样品表面扩散至真空腔体中需要时间(可达几秒)，因此现有技术反映干法刻蚀实际进程的实时性差，无法满足超薄膜膜层的终点检测需求。集成电路器件制造工艺的干法刻蚀过程往往涉及对晶圆上不同厚度、不同成分膜层的连续刻蚀，这些膜层厚度跨度大、成分差别大，例如，磁存储器对应样品膜层包括基底/Ta(3纳米)/CuN(20纳米)/Ta(3纳米)/CuN(20纳米)/Ta(0.7纳米)/Pt(1.5纳米)/6x[Co(0.5纳米)/Pt(0.35纳米)]/Co(0.6纳米)/Ru(0.8纳米)/Co(0.6纳米)/3x[Pt(0.35纳米)/Co(0.5纳米)]/Pt(0.25纳米)/Ta(0.2纳米)/Co(1.2纳米)/W(0.25纳米)/CoFeB(0.9纳米)/MgO(1.46纳米)/CoFeB(1.2纳米)/W(0.3纳米)/CoFeB(0.5纳米)/MgO(1.46纳米)/Pt(1.5纳米)/Ta(3.0纳米)/CuN(5纳米)/Ta(3纳米)/Ru(5纳米)，不同膜层厚度差别可达10倍以上，单独依赖现有的真空腔体成分分析技术难以实现准确、高效的终点检测。现有的刻蚀技术通常只具有检测真空腔体气体成分的终点检测能力，随着集成电路领域薄膜组成越来越复杂和多样化，干法刻蚀的精度将逐渐降低，即使市面上存在一些状态变迁的理论模型来拟合刻蚀终点，也无法从根本上解决刻蚀生产气态物质在真空腔体中互混的问题，难以满足先进集成电路制造的刻蚀需求。
综上，目前干法刻蚀基于成分分析的终点检测方法面临着以下问题：
1.不同被刻蚀膜层对应的气态生成物容易在腔体中互混，引起真空腔体整体的气体成分分析结果混杂不同膜层信息，导致判断结果出现偏差，特别是难以满足超薄膜层干法刻蚀的终点检测需求；
2.集成电路工艺中，待刻蚀样品的不同膜层存在厚度差异，现有基于成分分析的终点检测方法采集真空腔体整体的气体成分信息，难以匹配不同刻蚀速率实现高效的终点检测。
发明内容
本发明实施例的主要目的在于提供一种刻蚀终点检测方法及装置，以满足不同膜层结构样品的高精度刻蚀终点检测。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种刻蚀终点检测方法，包括：
根据刻蚀终点层获取刻蚀终点元素和刻蚀中间元素；
根据刻蚀中间元素的当前元素浓度时间曲线的刻蚀峰在预设的采集位置采集刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线；
根据刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线与对应的历史元素浓度时间曲线得到刻蚀终点元素的目标元素浓度时间曲线；
根据目标元素浓度时间曲线中的目标元素浓度和历史刻蚀终点确定目标刻蚀终点。
在其中一种实施例中，还包括：
根据刻蚀终点层的厚度确定采集位置。
在其中一种实施例中，根据刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线与对应的历史元素浓度时间曲线得到刻蚀终点元素的目标元素浓度时间曲线包括：
根据当前元素浓度时间曲线与对应的历史元素浓度时间曲线确定转换系数；
根据转换系数对刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线进行处理得到目标元素浓度时间曲线。
在其中一种实施例中，根据目标元素浓度时间曲线中的目标元素浓度和历史刻蚀终点确定目标刻蚀终点包括：
根据目标元素浓度时间曲线中的目标元素浓度和历史刻蚀终点确定终点检测参数；
根据刻蚀终点层确定终点检测阈值区间；
根据终点检测参数和终点检测阈值区间的比较结果确定目标刻蚀终点。
本发明实施例还提供一种刻蚀终点检测装置，包括：
刻蚀元素获取模块，用于根据刻蚀终点层获取刻蚀终点元素和刻蚀中间元素；
当前元素浓度时间曲线模块，用于根据刻蚀中间元素的当前元素浓度时间曲线的刻蚀峰在预设的采集位置采集刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线；
目标元素浓度时间曲线模块，用于根据刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线与对应的历史元素浓度时间曲线得到刻蚀终点元素的目标元素浓度时间曲线；
目标刻蚀终点模块，用于根据目标元素浓度时间曲线中的目标元素浓度和历史刻蚀终点确定目标刻蚀终点。
在其中一种实施例中，还包括：
采集位置模块，用于根据刻蚀终点层的厚度确定采集位置。
在其中一种实施例中，目标元素浓度时间曲线模块包括：
转换系数单元，用于根据当前元素浓度时间曲线与对应的历史元素浓度时间曲线确定转换系数确定转换系数；
目标元素浓度时间曲线单元，用于根据转换系数对刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线进行处理得到目标元素浓度时间曲线。
在其中一种实施例中，目标刻蚀终点模块包括：
终点检测参数单元，用于根据目标元素浓度时间曲线中的目标元素浓度和历史刻蚀终点确定终点检测参数；
终点检测阈值单元，用于根据刻蚀终点层确定终点检测阈值；
目标刻蚀终点单元，用于根据终点检测参数和终点检测阈值的比较结果确定目标刻蚀终点。
本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现所述的刻蚀终点检测方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现所述的刻蚀终点检测方法的步骤。
本发明实施例的刻蚀终点检测方法及装置先根据刻蚀终点层获取刻蚀终点元素和刻蚀中间元素，再根据刻蚀中间元素的当前元素浓度时间曲线的刻蚀峰在预设的采集位置采集刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线以与对应的历史元素浓度时间曲线得到刻蚀终点元素的目标元素浓度时间曲线，最后根据目标元素浓度时间曲线中的目标元素浓度和历史刻蚀终点确定目标刻蚀终点，可以满足不同膜层结构样品的高精度刻蚀终点检测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中通过光发射谱检测得到的真空腔体内气体成分曲线示意图；
图2是本发明实施例中通过质谱检测得到的真空腔体内气体成分曲线示意图；
图3是本发明实施例中刻蚀终点检测方法的流程图；
图4是本发明另一实施例中刻蚀终点检测方法的流程图；
图5是本发明实施例中终点检测实验系统的示意图；
图6是本发明实施例中S103的流程图；
图7是本发明实施例中S104的流程图；
图8是通过质谱检测得到的真空腔体内气体成分数据库的示意图；
图9是通过质谱检测得到的样品表面附近气体成分数据库的示意图；
图10是本发明实施例中当前元素浓度时间曲线与对应的历史元素浓度时间曲线的示意图；
图11是本发明实施例中目标元素浓度时间曲线与对应的历史元素浓度时间曲线的示意图；
图12是本发明实施例中刻蚀终点检测装置的结构框图；
图13是本发明实施例中计算机设备的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本领域技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。
鉴于现有技术难以匹配不同刻蚀速率实现高效的终点检测，本发明实施例提供一种刻蚀终点检测方法及装置，在干法刻蚀过程中综合运用光发射谱或质谱成分分析等成分分析技术，通过连续采集样品表面附近、真空腔与尾气三处随时间变化的气体成分信息与同一刻蚀工艺参数下对相同膜层结构样品进行干法刻蚀获得的气体成分信息数据库相比对，精确判断刻蚀进度，反馈调节刻蚀参数，实现高精度的干法刻蚀终点检测及控制。干法刻蚀过程中，不同气体成分分析位置的气体成分对于刻蚀的响应速度、对应先后被刻蚀的不同膜层的气体生成物互混情况也不同。通过综合样品表面附近、真空腔与尾气等不同位置的气体成分分析结果，可以提高干法刻蚀终点检测的精度和效率，适用于不同的刻蚀工艺参数和不同的膜层结构。
本发明首先建立特定刻蚀工艺参数下、具有特定膜层结构样品的气体成分信息数据库，特定膜层结构代指样品从衬底往上不同膜层的成分和厚度。使用特定刻蚀工艺参数对该样品进行干法刻蚀，刻蚀工艺参数包括反应气体种类和流量、腔体压强、射频电源功率和偏置电压等。图1是本发明实施例中通过光发射谱检测得到的真空腔体内气体成分曲线示意图。图2是本发明实施例中通过质谱检测得到的真空腔体内气体成分曲线示意图。如图1-图2所示，在此过程中，先通过光发射谱或质谱分析连续采集样品表面附近、真空腔与尾气三处的气体成分随时间的变化结果，形成参考数据库。之后，对于具有相同膜层结构的样品，使用相同的刻蚀工艺参数进行干法刻蚀，在此过程连续采集样品表面附近、真空腔与尾气三处的气体成分随时间的变化结果，通过比对前述参考数据库确定当前刻蚀的膜层信息，判断是否关闭射频电源结束刻蚀。以下结合附图对本发明进行详细说明。
图3是本发明实施例中刻蚀终点检测方法的流程图。图4是本发明另一实施例中刻蚀终点检测方法的流程图。如图3-图4所示，刻蚀终点检测方法包括：
S101：根据刻蚀终点层获取刻蚀终点元素和刻蚀中间元素。
其中，刻蚀中间元素为刻蚀终点层上方膜层对应的元素，刻蚀终点层包括刻蚀终点元素。
S102：根据刻蚀中间元素的当前元素浓度时间曲线的刻蚀峰在预设的采集位置采集刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线。
图5是本发明实施例中终点检测实验系统的示意图。如图5所示，终点检测实验系统包括真空腔体310；第一管道311、第二管道314和第三管道315的一端均与真空腔体310连通，另一端分别连通第一质谱分析仪340、第二质谱分析仪341和第三质谱分析仪342；第四管道312一端与真空腔体310连通，另一端与真空泵(图5中未示)相连，用于实现真空腔尾气的抽取；石英窗313位于真空腔体上；待刻蚀的样品320包括第一膜层321、第二膜层322、第三膜层323和衬底324。例如对于磁随机存储器，膜层可包括钽(Ta)等非磁性金属层、钴铁硼(CoFeB)等磁性层和氧化镁(MgO)等非磁性绝缘层等，相应膜层厚度可为0.1纳米～1000纳米；衬底可以采用硅片、氧化铝(Al2O3)和石英片(SiO2)等；干法刻蚀过程中产生的等离子体330为氩(Ar)、四氟化碳(CF4)、六氟化硫(SF6)、氯(Cl2)、三氯化硼(BCl3)和氧气(O2)等反应气体在射频电场下形成的等离子体。
真空腔探测质谱仪340、样品表面探测质谱仪341和尾气探测质谱仪342用于对干法刻蚀产生的气体成分进行成分分析；真空腔的光发射谱测试系统350、样品表面的光发射谱测试系统351和尾气的光发射谱测试系统352用于对被等离子体激发的原子光谱进行成分分析；真空腔的光发射谱测试系统350包括主机353和光纤354，用于通过真空腔体310上的石英窗口313采集真空腔体内的气态反应物、生成物362(如BCl3 +、Cl+、Ar和Al)及正在被刻蚀的膜层发出的原子光谱372，波长范围一般在200纳米～800纳米；样品表面的光发射谱测试系统351用于采集样品表面附近的气态反应物、生成物361(如BCl3 +、Cl+、Ar和Al)及正在被刻蚀的膜层发出的原子光谱371，波长范围一般在200纳米～800纳米；尾气的光发射谱测试系统352用于采集尾气中的气态反应物、生成物363(如BCl3 +、Cl+、Ar和Al)及正在被刻蚀的膜层发出的原子光谱373，波长范围一般在200纳米～800纳米。
本发明通过终点检测实验系统同时采集样品表面附近(距离样品表面1纳米～1米)、真空腔与尾气三处的实时气体成分信息，通过监测不同膜层材料的刻蚀时间、刻蚀速率以精确判断刻蚀进度，进而反馈调节刻蚀参数，通过刻蚀速率调整刻蚀气体的流量和功率，最终实现高精度的干法刻蚀终点检测及控制。
图8是通过质谱检测得到的真空腔体内气体成分数据库的示意图。如图8所示，对比被刻蚀样品的实际膜层结构，可以看出在使用干法刻蚀方法刻蚀Pt(厚度1.5纳米)/MgO(厚度1.46纳米)/CoFeB(厚度0.5纳米)/W(0.3nm)这部分膜层时，由于膜层偏薄，一方面成分检测获得的气体浓度曲线信噪比偏低；另一方面MgO(厚度1.46纳米)/CoFeB(厚度0.5纳米)等不同被刻蚀膜层对应的气态生成物容易在真空腔体中互混，引起成分分析结果混杂不同膜层信息，导致难以从真空腔体中气体成分分析的结果中准确判断当前正在刻蚀的膜层材料，无法实现精准的终点检测。
图9是通过质谱检测得到的样品表面附近气体成分数据库的示意图。如图9所示，对于相同的被刻蚀膜层，由于从样品表面附近进行气体成分分析，避免了不同被刻蚀膜层对应的气态生成物的互混，一方面信号具有更好的信噪比，另一方面成分分析曲线中可以更好地区分不同膜层刻蚀的边界，便于准确判断当前正在刻蚀的膜层材料，实现精准的终点检测。然而，在样品表面附近检测气体成分的方式由于信号出现时长较短，可能会出现某些元素探测不到的情况。
由图8-图9可知，通过质谱检测样品表面附近的气体相比于检测真空腔气体具有更好的区分度和辨识度，这是由于目标材料在被刻蚀气体轰击后，大部分刻蚀元素会停留在样品附近，之后会随着刻蚀气体扩散到真空腔体，再通过尾气口排出。由于气体到达真空腔探测器附近存在时间滞后，因此真空腔气体监测的区分度和辨识度相对较弱。然而，由于离样品表面较近，样品表面探测器有时存在探测不到目标元素的问题。
因此，为了解决上述问题，本发明可以根据各刻蚀层的厚度确定采集各刻蚀层对应元素的当前元素浓度时间曲线的采集位置；当刻蚀层为刻蚀终点层时，根据刻蚀终点层的厚度确定采集位置。
具体实施时，当被刻蚀样品中出现连续多层的超薄薄膜(厚度小于1纳米)或者需要在超薄薄膜(厚度小于1纳米)前后界面终止刻蚀时，真空腔体容易出现气体互混情况，这时还需要同时选定样品表面探测器探测刻蚀进度。尾气处的气体探测则作为可选项，辅助监督刻蚀流程。
例如，当刻蚀层的厚度小于1纳米时，采集位置为样品表面。当刻蚀层的厚度大于或等于1纳米时，采集位置为真空腔体。刻蚀中间元素所在层位于刻蚀终点元素所在层的上一层；当刻蚀中间元素所在层的厚度大于或等于1纳米，刻蚀终点层(刻蚀终点元素所在层)的厚度小于1纳米时，先在真空腔体采集刻蚀中间元素的当前元素浓度时间曲线。当刻蚀中间元素的当前元素浓度时间曲线出现刻蚀峰时，开始在样品表面采集刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线，并根据在样品表面采集的刻蚀终点元素的历史元素浓度时间曲线进行比较。尾气成分检测全程开启，用作其他样品表面和真空腔体的数据参考。当某一膜层的检测时间超过历史元素浓度时间曲线的刻蚀峰所在时间的10％时还未检测到刻蚀峰时，启用尾气成分检测对比，确保刻蚀峰存在和刻蚀的顺利进行。
S103：根据刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线与对应的历史元素浓度时间曲线得到刻蚀终点元素的目标元素浓度时间曲线。
图6是本发明实施例中S103的流程图。如图6所示，S103包括：
S201：根据当前元素浓度时间曲线与对应的历史元素浓度时间曲线确定转换系数。
其中，转换系数包括斜率和偏置。
图10是本发明实施例中当前元素浓度时间曲线与对应的历史元素浓度时间曲线的示意图。图11是本发明实施例中目标元素浓度时间曲线与对应的历史元素浓度时间曲线的示意图。如图10-图11所示，以铜元素举例，设定历史元素浓度时间曲线(历史刻蚀曲线)为X(t)，当前元素浓度时间曲线(当前刻蚀曲线)为Y(t)，目标元素浓度时间曲线(目标刻蚀曲线)为Y’(t)，首先找到两条曲线中对应被刻蚀元素的背景信号和峰值，历史元素浓度时间曲线中刻蚀谷对应的元素浓度(刻蚀信号)为Xmin，刻蚀峰对应的元素浓度(刻蚀信号)为Xmax；当前元素浓度时间曲线中刻蚀谷对应的元素浓度(刻蚀信号)为Ymin，刻蚀峰对应的元素浓度(刻蚀信号)为Ymax。历史元素浓度时间曲线中的刻蚀终点坐标为(Xend,tend)，可以通过使用多个参考样品，调整不同刻蚀停止时间tend，配合X射线荧光分析和X射线衍射等薄膜表征等手段确定相应样品表面膜层材料成分，从而筛选出最优的终点数值(Xend,tend)。
之后，将当前元素浓度时间曲线相较于历史元素浓度时间曲线进行归一化，可以根据方程Xmin＝k×Ymin+b和Xmax＝k×Ymax+b确定斜率k和偏置b。
S202：根据转换系数对刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线进行处理得到目标元素浓度时间曲线。
具体实施时，可以将Y(t)曲线归一化为Y’(t)，即Y’(t)＝k×Y(t)+b。
S104：根据目标元素浓度时间曲线中的目标元素浓度和历史刻蚀终点确定目标刻蚀终点。
图7是本发明实施例中S104的流程图。如图7所示，S104包括：
S301：根据目标元素浓度时间曲线中的目标元素浓度和历史刻蚀终点确定终点检测参数。
具体实施时，终点检测参数为[Y’-Xend]/Xend；其中Y’为目标元素浓度，Xend为历史刻蚀终点。
S302：根据刻蚀终点层确定终点检测阈值区间。
其中，终点检测阈值区间可以为±10％区间；10％为示例数值，与刻蚀终点层的材料结构有关。根据刻蚀工艺中对于刻蚀精度的需求，终点检测阈值区间可以在±0.01％-±50％范围内进行选取。以磁存储器的膜层结构为例，当刻蚀终点层在磁隧道结的CoFeB层或者MgO层等关键膜层时，此时对于刻蚀精度要求较高，终点检测阈值区间为±1％-±5％；当刻蚀终点层在磁隧道结的底电极层(如CuN)时，刻蚀精度要求较低且需要膜层部分刻蚀保证其电极功能，此时终点检测阈值区间为±50％。
S303：根据终点检测参数和终点检测阈值区间的比较结果确定目标刻蚀终点。
具体实施时，当终点检测参数位于终点检测阈值区间中时，即可以认为达到目标刻蚀终点，关闭射频电源，停止刻蚀。
图1所示的刻蚀终点检测方法的执行主体可以为计算机。由图1所示的流程可知，本发明实施例的刻蚀终点检测方法先根据刻蚀终点层获取刻蚀终点元素和刻蚀中间元素，再根据刻蚀中间元素的当前元素浓度时间曲线的刻蚀峰在预设的采集位置采集刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线以与对应的历史元素浓度时间曲线得到刻蚀终点元素的目标元素浓度时间曲线，最后根据目标元素浓度时间曲线中的目标元素浓度和历史刻蚀终点确定目标刻蚀终点，可以满足不同膜层结构样品的高精度刻蚀终点检测。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种刻蚀终点检测装置，由于该装置解决问题的原理与刻蚀终点检测方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
图12是本发明实施例中刻蚀终点检测装置的结构框图。如图12所示，刻蚀终点检测装置包括：
刻蚀元素获取模块，用于根据刻蚀终点层获取刻蚀终点元素和刻蚀中间元素；
当前元素浓度时间曲线模块，用于根据刻蚀中间元素的当前元素浓度时间曲线的刻蚀峰在预设的采集位置采集刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线；
目标元素浓度时间曲线模块，用于根据刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线与对应的历史元素浓度时间曲线得到刻蚀终点元素的目标元素浓度时间曲线；
目标刻蚀终点模块，用于根据目标元素浓度时间曲线中的目标元素浓度和历史刻蚀终点确定目标刻蚀终点。
在其中一种实施例中，还包括：
采集位置模块，用于根据刻蚀终点层的厚度确定采集位置。
在其中一种实施例中，目标元素浓度时间曲线模块包括：
转换系数单元，用于根据当前元素浓度时间曲线与对应的历史元素浓度时间曲线确定转换系数确定转换系数；
目标元素浓度时间曲线单元，用于根据转换系数对刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线进行处理得到目标元素浓度时间曲线。
在其中一种实施例中，目标刻蚀终点模块包括：
终点检测参数单元，用于根据目标元素浓度时间曲线中的目标元素浓度和历史刻蚀终点确定终点检测参数；
终点检测阈值单元，用于根据刻蚀终点层确定终点检测阈值；
目标刻蚀终点单元，用于根据终点检测参数和终点检测阈值的比较结果确定目标刻蚀终点。
综上，本发明实施例的刻蚀终点检测装置先根据刻蚀终点层获取刻蚀终点元素和刻蚀中间元素，再根据刻蚀中间元素的当前元素浓度时间曲线的刻蚀峰在预设的采集位置采集刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线以与对应的历史元素浓度时间曲线得到刻蚀终点元素的目标元素浓度时间曲线，最后根据目标元素浓度时间曲线中的目标元素浓度和历史刻蚀终点确定目标刻蚀终点，可以满足不同膜层结构样品的高精度刻蚀终点检测。
本发明实施例还提供能够实现上述实施例中的刻蚀终点检测方法中全部步骤的一种计算机设备的具体实施方式。图13是本发明实施例中计算机设备的结构框图，参见图13，所述计算机设备具体包括如下内容：
处理器(processor)1301和存储器(memory)1302。
所述处理器1301用于调用所述存储器1302中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中的刻蚀终点检测方法中的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：
根据刻蚀终点层获取刻蚀终点元素和刻蚀中间元素；
根据刻蚀中间元素的当前元素浓度时间曲线的刻蚀峰在预设的采集位置采集刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线；
根据刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线与对应的历史元素浓度时间曲线得到刻蚀终点元素的目标元素浓度时间曲线；
根据目标元素浓度时间曲线中的目标元素浓度和历史刻蚀终点确定目标刻蚀终点。
综上，本发明实施例的计算机设备先根据刻蚀终点层获取刻蚀终点元素和刻蚀中间元素，再根据刻蚀中间元素的当前元素浓度时间曲线的刻蚀峰在预设的采集位置采集刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线以与对应的历史元素浓度时间曲线得到刻蚀终点元素的目标元素浓度时间曲线，最后根据目标元素浓度时间曲线中的目标元素浓度和历史刻蚀终点确定目标刻蚀终点，可以满足不同膜层结构样品的高精度刻蚀终点检测。
本发明实施例还提供能够实现上述实施例中的刻蚀终点检测方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的刻蚀终点检测方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：
根据刻蚀终点层获取刻蚀终点元素和刻蚀中间元素；
根据刻蚀中间元素的当前元素浓度时间曲线的刻蚀峰在预设的采集位置采集刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线；
根据刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线与对应的历史元素浓度时间曲线得到刻蚀终点元素的目标元素浓度时间曲线；
根据目标元素浓度时间曲线中的目标元素浓度和历史刻蚀终点确定目标刻蚀终点。
综上，本发明实施例的计算机可读存储介质先根据刻蚀终点层获取刻蚀终点元素和刻蚀中间元素，再根据刻蚀中间元素的当前元素浓度时间曲线的刻蚀峰在预设的采集位置采集刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线以与对应的历史元素浓度时间曲线得到刻蚀终点元素的目标元素浓度时间曲线，最后根据目标元素浓度时间曲线中的目标元素浓度和历史刻蚀终点确定目标刻蚀终点，可以满足不同膜层结构样品的高精度刻蚀终点检测。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrative logical block)，单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability)，上述的各种说明性部件(illustrative components)，单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。
本发明实施例中所描述的各种说明性的逻辑块，或单元，或装置都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。
本发明实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于用户终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于用户终端中的不同的部件中。
在一个或多个示例性的设计中，本发明实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以存储与电脑可读的媒介上，或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如，这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或其它任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。此外，任何连接都可以被适当地定义为电脑可读媒介，例如，如果软件是从一个网站站点、服务器或其它远程资源通过一个同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或以例如红外、无线和微波等无线方式传输的也被包含在所定义的电脑可读媒介中。所述的碟片(disk)和磁盘(disc)包括压缩磁盘、镭射盘、光盘、DVD、软盘和蓝光光盘，磁盘通常以磁性复制数据，而碟片通常以激光进行光学复制数据。上述的组合也可以包含在电脑可读媒介中。
Claims (10)
1.一种刻蚀终点检测方法，其特征在于，包括：
根据刻蚀终点层获取刻蚀终点元素和刻蚀中间元素；
根据刻蚀中间元素的当前元素浓度时间曲线的刻蚀峰在预设的采集位置采集刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线；
根据刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线与对应的历史元素浓度时间曲线得到刻蚀终点元素的目标元素浓度时间曲线；
根据目标元素浓度时间曲线中的目标元素浓度和历史刻蚀终点确定目标刻蚀终点。
2.根据权利要求1所述的刻蚀终点检测方法，其特征在于，还包括：
根据刻蚀终点层的厚度确定所述采集位置。
3.根据权利要求1所述的刻蚀终点检测方法，其特征在于，根据刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线与对应的历史元素浓度时间曲线得到刻蚀终点元素的目标元素浓度时间曲线包括：
根据所述当前元素浓度时间曲线与对应的历史元素浓度时间曲线确定转换系数；
根据所述转换系数对刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线进行处理得到目标元素浓度时间曲线。
4.根据权利要求3所述的刻蚀终点检测方法，其特征在于，根据目标元素浓度时间曲线中的目标元素浓度和历史刻蚀终点确定目标刻蚀终点包括：
根据目标元素浓度时间曲线中的目标元素浓度和所述历史刻蚀终点确定终点检测参数；
根据所述刻蚀终点层确定终点检测阈值区间；
根据所述终点检测参数和所述终点检测阈值区间的比较结果确定目标刻蚀终点。
5.一种刻蚀终点检测装置，其特征在于，包括：
刻蚀元素获取模块，用于根据刻蚀终点层获取刻蚀终点元素和刻蚀中间元素；
当前元素浓度时间曲线模块，用于根据刻蚀中间元素的当前元素浓度时间曲线的刻蚀峰在预设的采集位置采集刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线；
目标元素浓度时间曲线模块，用于根据刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线与对应的历史元素浓度时间曲线得到刻蚀终点元素的目标元素浓度时间曲线；
目标刻蚀终点模块，用于根据目标元素浓度时间曲线中的目标元素浓度和历史刻蚀终点确定目标刻蚀终点。
6.根据权利要求5所述的刻蚀终点检测装置，其特征在于，还包括：
采集位置模块，用于根据刻蚀终点层的厚度确定所述采集位置。
7.根据权利要求5所述的刻蚀终点检测装置，其特征在于，所述目标元素浓度时间曲线模块包括：
转换系数单元，用于根据所述当前元素浓度时间曲线与对应的历史元素浓度时间曲线确定转换系数确定转换系数；
目标元素浓度时间曲线单元，用于根据所述转换系数对刻蚀终点元素的当前元素浓度时间曲线进行处理得到目标元素浓度时间曲线。
8.根据权利要求7所述的刻蚀终点检测装置，其特征在于，所述目标刻蚀终点模块包括：
终点检测参数单元，用于根据目标元素浓度时间曲线中的目标元素浓度和所述历史刻蚀终点确定终点检测参数；
终点检测阈值单元，用于根据所述刻蚀终点层确定终点检测阈值；
目标刻蚀终点单元，用于根据所述终点检测参数和所述终点检测阈值的比较结果确定目标刻蚀终点。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述的刻蚀终点检测方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述的刻蚀终点检测方法的步骤。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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