【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种刻蚀方法及一种半导体工艺设备。
技术介绍
1、随着集成电路特征尺寸的不断缩小，干法清洗(dry clean)因其具有表面张力较小的优点越来越多地被应用于二氧化硅(sio2)、氮化硅(sin)等材料晶圆的刻蚀工艺中。具体的，采用干法清洗的刻蚀工艺大体包括：采用工艺气体与晶圆发生刻蚀反应，并通过加热生成固态生成物以使之受热挥发，以在晶圆表面上形成微结构。其中，固态生成物的挥发程度对晶圆材料去除程度存在一定的影响，进而影响形成在晶圆表面的微结构的形貌。
2、目前，现有的刻蚀工艺通常通过调整固态生成物的预设挥发时长来调整固态生成物的挥发程度。具体的，以如图1所示的28nm级的微结构形貌为例，其中，图1a)为经过固态生成物短时间挥发形成的微结构形貌，图1b)为经过固态生成物长时间挥发形成的微结构形貌，可见，不同的固态生成物挥发时长形成的微结构形貌也明显不同。但在实际刻蚀工艺进行过程中往往存在多种影响因素，而现有的刻蚀工艺无法根据实际情况对固态生成物的挥发时长进行调整，导致微结构形貌难以控制，进而导致刻蚀工艺的工艺效果较差，而且工艺效果的一致性也较低。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种刻蚀方法及工艺设备，以解决难以对固态生成物的挥发程度进行适应性调整的技术问题。
2、为实现本专利技术的目的，作为本专利技术的一个方面，提供一种刻蚀方法，包括：
3、向工艺腔室内部通入工
4、对所述晶圆进行加热，以使所述晶圆表面的所述固态生成物挥发成混合气体，并控制所述工艺腔室进行排气；其中，所述混合气体包含特征气体，且所述特征气体用于表征所述固态生成物的挥发程度；
5、检测所述工艺腔室排出的气体中所述特征气体的含量，并实时判断检测到的所述特征气体含量是否到达预设值；若否，则继续检测；若是，则停止对所述晶圆进行加热。
6、可选的，所述检测所述工艺腔室排出的气体中所述特征气体的含量，具体包括：
7、采用光谱分析法检测所述工艺腔室排出的气体中所述特征气体的含量。
8、可选的，所述对所述晶圆进行加热，具体包括：
9、驱动承载所述晶圆的承载装置上升，以靠近位于所述工艺腔室顶部的加热装置；和/或，
10、向所述工艺腔室内通入导热气体，以将热量传递至所述晶圆表面。
11、可选的，所述停止对所述晶圆进行加热，具体包括：
12、驱动承载所述晶圆的承载装置下降至预设位置，以远离位于所述工艺腔室顶部的加热装置。
13、可选的，在所述停止对所述晶圆加热之前，还包括：
14、根据检测到的所述特征气体含量调整所述晶圆表面到所述加热装置的距离；和/或，
15、根据检测到的所述特征气体含量调整向所述工艺腔室通入的所述导热气体的量。
16、可选的，在所述停止对所述固态生成物加热之后，还包括：
17、循环进行所述向工艺腔室内部通入工艺气体的步骤和所述对所述晶圆进行加热并检测所述特征气体的含量的步骤。
18、可选的，所述工艺气体包括hf和nh3；所述晶圆为二氧化硅晶圆；所述固态生成物为(nh4)2sif6；所述混合气体包括sif4、hf和nh3；所述特征气体为sif4。
19、作为本专利技术的第二个方面，提供一种半导体工艺设备，用于进行本专利技术上述的刻蚀方法；包括工艺腔室、可升降的承载装置、加热装置、检测装置和控制装置；其中，所述工艺腔室具有进气口和出气口，所述出气口用于与抽气管路连通，以将所述工艺腔室内部气体抽出；
20、所述承载装置设置在所述工艺腔室中，用于承载所述晶圆；
21、所述加热装置设置在所述工艺腔室的顶部，用于对所述晶圆进行加热；
22、所述检测装置设置于所述抽气管路上，用于检测所述工艺腔室排出的气体中特征气体的含量，并发送至所述控制装置；
23、所述控制装置用于判断所述特征气体的含量是否到达预设值，并在所述特征气体含量到达预设值时，停止对所述晶圆进行加热。
24、可选的，所述检测装置包括红外线发生器、红外线光谱探测器和分析单元；所述抽气管路包括主管道和测试管道；其中，
25、所述主管道的两端分别与所述工艺腔室的出气口和外部抽气泵连接，以利用所述外部抽气泵对所述工艺腔室进行抽气；
26、所述主管道的管体上开设有子进气口和子出气口，所述子出气口位于所述子进行口的上游；
27、所述测试管道的进气端与所述子出气口连通，所述测试管道的出气端与所述子进气口连通；
28、所述红外线发生器和所述红外线光谱探测器设置在所述测试管道上且相对设置；
29、所述红外线发生器用于向所述测试管道内发射红外线；所述红外线光谱探测器用于接收所述测试管道内部气体分子反馈的光信号；
30、所述分析单元用于根据所述光信号确定所述特征气体分子的含量，并发送至所述控制装置。
31、可选的，所述测试管道的进气端与所述子出气口之间设置有第一支路，所述测试管道的出气端与所述子进气口之间设置有第二支路，所述第一支路上和所述第二支路上均设置有气动阀。
32、本专利技术具有以下有益效果：
33、本专利技术提供的刻蚀方法，其包括对晶圆进行刻蚀的步骤和对晶圆进行加热以使固态生成物挥发的步骤。而且，该刻蚀方法还包括检测固态生成物挥发形成的混合气体中的特征气体的含量；其中，特征气体随着固态生成物的挥发生成，因此，特征气体的含量能够表征固态生成物挥发的程度，从而实现对固态生成物挥发的实时监控。进一步的，刻蚀方法还包括实时判断检测到的特征气体含量是否到达预设值，以在特征气体的含量达到预设值时停止对固态生成物进行加热，使固态生成物挥发到指定程度时停止挥发，从而可以有效地控制微结构的形貌，以提高工艺效果，并保证工艺效果的一致性。
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1.一种刻蚀方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测所述工艺腔室排出的气体中所述特征气体的含量，具体包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述晶圆进行加热，具体包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述停止对所述晶圆进行加热，具体包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述停止对所述晶圆加热之前，还包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述停止对所述固态生成物加热之后，还包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工艺气体包括HF和NH3；所述晶圆为二氧化硅晶圆；所述固态生成物为(NH4)2SiF6；所述混合气体包括SiF4、HF和NH3；所述特征气体为SiF4。
8.一种半导体工艺设备，用于进行如权利要求1-7任意一项所述的刻蚀方法；其特征在于，包括工艺腔室、可升降的承载装置、加热装置、检测装置和控制装置；其中，所述工艺腔室具有进气口和出气口，所述出气口用于与抽气管路连通，以将所述工艺腔室内部气
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述检测装置包括红外线发生器、红外线光谱探测器和分析单元；所述抽气管路包括主管道和测试管道；其中，
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述测试管道的进气端与所述子出气口之间设置有第一支路，所述测试管道的出气端与所述子进气口之间设置有第二支路，所述第一支路上和所述第二支路上均设置有气动阀。
...【技术特征摘要】
1.一种刻蚀方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测所述工艺腔室排出的气体中所述特征气体的含量，具体包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述晶圆进行加热，具体包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述停止对所述晶圆进行加热，具体包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述停止对所述晶圆加热之前，还包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述停止对所述固态生成物加热之后，还包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工艺气体包括hf和nh3；所述晶圆为二氧化硅晶圆；所述固态生成物为(nh4)2sif6；所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王春，吴鑫，李柏仪，赵羽飞，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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