【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路制造，特别涉及一种刻蚀终点检测装置及方法。
技术介绍
1、刻蚀是用化学或物理方法有选择地从基板表面去除不需要的材料的过程，是半导体制造工艺中重要的一个步骤。一般地，刻蚀方法包括干法刻蚀和湿法刻蚀，干法刻蚀包括光挥发、气相腐蚀、等离子体腐蚀等。湿法刻蚀是一个纯粹的化学反应过程，湿法刻蚀利用溶液与待刻蚀材料(如感光膜或金属膜)之间的化学反应来去除待刻蚀材料，具有选择性好、重复性好、生产效率高、设备简单、成本低的优点，在半导体工艺中有着广泛应用。
2、现有湿法刻蚀普遍采用旋转刻蚀工艺，旋转刻蚀过程中，将需要进行刻蚀处理的基板置于载台上，之后旋转载台带动基板旋转，同时向基板喷洒刻蚀液，从而将基板上的待刻蚀材料去除。一般地，为了确保待刻蚀材料完全去除，且避免出现过刻蚀，需要在刻蚀过程中进行刻蚀终点检测以控制刻蚀时间，及时停止刻蚀。
3、由于不同材料层的反射率不同，且材料层与基板的反射率也不同，所以，在刻蚀过程中，随材料层逐渐被刻蚀，材料层的反光率逐渐发生变化，从而可以根据材料层反射的光信号判断是否达到刻蚀终点。现有刻蚀终点检测方式主要通过测量反射光来检测刻蚀终点，对于掩膜基板或光掩膜，由于在金属薄膜上涂有防反射膜，金属薄膜的反射率和透光玻璃基板的反射率之间的差异不是太大。因此，需要精密测量刻蚀过程中反射的光信号的变化。
4、但是，由于提供给蚀刻终点检测装置的输入电压和电流不稳定，使得装置的激光发生器会产生输出偏差，输入信号波动很大，并且，环境光也会影响入射光的传输引起光信号波动，因
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种刻蚀终点检测方法及装置，以解决传统的蚀刻终点检测装置存在的不能准确判断蚀刻终点，检测准确性地、容易出现误判的技术问题。
2、为实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种刻蚀终点检测方法，包括以下步骤：
3、获取入射光的光信号强度和反射光的光信号强度；
4、将入射光的光信号强度转换为第一电压测量值，将反射光的光信号强度转换为第二电压测量值；
5、分别对第一电压测量值和所述第二电压测量值进行卡尔曼滤波处理，得到第一电压推断值和第二电压推断值；
6、将第一电压推断值转换为入射光光信号强度修正值，将第二电压推断值转换为反射光光信号强度修正值，并根据入射光光信号强度修正值和反射光光信号强度修正值计算当前反射率；
7、判断反射率是否达到预设的反射率设定值，当当前反射率达到反射率设定值时，确定达到刻蚀终点。
8、上述的刻蚀终点检测方法分别对刻蚀终点检测装置的入射光的光信号强度和反射光的光信号强度进行卡尔曼滤波处理，通过卡尔曼滤波处理去除检测装置本身的噪声成分和周围环境引起的噪声成分以获得准确的入射光光信号强度和反射光光信号强度，从而可以计算得到准确的反射率，进而能够准确判断蚀刻终点，提高蚀刻终点检测的准确性。因此，与现有技术性相比，上述的刻蚀终点检测方法能够有效避免因噪声成分造成刻蚀终点误判，具有刻蚀终点检测准确性高的有益效果。
9、在其中一个实施例中，分别对第一电压测量值和所述第二电压测量值进行卡尔曼滤波处理，得到第一电压推断值和第二电压推断值的步骤包括：
10、步骤a：根据公式1计算当前时刻的电压预测值：
11、
12、其中，为当前时刻的电压预测值，为上一时刻的电压推断值，a为终点刻蚀装置的测量值随装置位置变化的矢量矩阵，a值为1；
13、步骤b：根据公式2计算当前时刻的误差协方差预测值：
14、
15、其中，为当前时刻的误差协方差预测值，pk-1为上一时刻的误差协方差校正值，q为系统噪声常量；
16、步骤c：根据公式3计算当前时刻卡尔曼增益：
17、
18、其中，kk为当前时刻卡尔曼增益，h为终点刻蚀装置的测量值随装置状态变化的向量矩阵，h值为1，r为传感器噪声常量；
19、步骤d：根据公式4计算当前时刻的电压推断值：
20、
21、其中，为当前时刻的电压推断值，zk为当前时刻电压测量值；
22、步骤e：根据公式5计算当前时刻的误差协方差校正值：
23、
24、迭代执行步骤a至步骤e，计算每一时刻的第一电压推断值和第二电压推断值。
25、在其中一个实施例中，系统噪声常量q的值为1。
26、在其中一个实施例中，传感器噪声常量r的值为5-50。
27、在其中一个实施例中，初始时刻的误差协方差预测值pk-为1。
28、在其中一个实施例中，初始时刻时，根据装置的额定输出光强、系统噪声常量及检测入射光的传感器的噪声常量计算入射光的初始电压预测值。
29、在其中一个实施例中，初始时刻时，根据装置的额定输出光强、系统噪声常量、检测入射光的传感器的噪声常量、检测反射光的传感器的噪声常量及材料层的反射率计算反射光的初始电压预测值。
30、在其中一个实施例中，反射率设定值为6％～10％或10％～20％。
31、另一方面，本专利技术还提供一种刻蚀终点检测装置，包括：
32、激光发生器，用于提供入射光；
33、第一传感器，用于检测入射光的光强度信号；
34、第二传感器，用于检测反射光的光强度信号；
35、处理器，分别与激光发生器、第一传感器和第二传感器连接，处理器包括：
36、信号转换模块，用于将入射光的光信号强度转换为第一电压测量值，将反射光的光信号强度转换为第二电压测量值；
37、卡尔曼滤波器模块，用于分别对第一电压测量值和所述第二电压测量值进行卡尔曼滤波处理，得到第一电压推断值和第二电压推断值；
38、反射率计算模块，用于将第一电压推断值转换为入射光光信号强度修正值，将第二电压推断值转换为反射光光信号强度修正值，并根据入射光光信号强度修正值和反射光光信号强度修正值计算当前反射率；
39、刻蚀终点判断模块，用于判断反射率是否达到预设的反射率设定值，当当前反射率达到反射率设定值时，确定达本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种刻蚀终点检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的刻蚀终点检测方法，其特征在于，所述分别对所述第一电压测量值和所述第二电压测量值进行卡尔曼滤波处理，得到第一电压推断值和第二电压推断值的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的刻蚀终点检测方法，其特征在于，系统噪声常量Q的值为1。
4.根据权利要求2所述的刻蚀终点检测方法，其特征在于，传感器噪声常量R的值为5-50。
5.根据权利要求2所述的刻蚀终点检测方法，其特征在于，初始时刻的误差协方差预测值Pk-为1。
6.根据权利要求2所述的刻蚀终点检测方法，其特征在于，初始时刻时，根据装置的额定输出光强、系统噪声常量及检测入射光的传感器的噪声常量计算入射光的初始电压预测值。
7.根据权利要求2所述的刻蚀终点检测方法，其特征在于，初始时刻时，根据装置的额定输出光强、系统噪声常量、检测入射光的传感器的噪声常量、检测反射光的传感器的噪声常量及材料层的反射率计算反射光的初始电压预测值。
8.根据权利要求1所述的刻蚀终点检测方法，其特征在于，
9.一种刻蚀终点检测装置，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的刻蚀终点检测装置，其特征在于，所述卡尔曼滤波器模块包括：
...【技术特征摘要】
1.一种刻蚀终点检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的刻蚀终点检测方法，其特征在于，所述分别对所述第一电压测量值和所述第二电压测量值进行卡尔曼滤波处理，得到第一电压推断值和第二电压推断值的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的刻蚀终点检测方法，其特征在于，系统噪声常量q的值为1。
4.根据权利要求2所述的刻蚀终点检测方法，其特征在于，传感器噪声常量r的值为5-50。
5.根据权利要求2所述的刻蚀终点检测方法，其特征在于，初始时刻的误差协方差预测值pk-为1。
6.根据权利要求2所述的刻蚀终点检测方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：车翰宣，金钟洙，高潇嫚，
申请(专利权)人：上海传芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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