[发明专利]半导体元件制造方法与电浆蚀刻系统

说明书

一种半导体元件制造方法与电浆蚀刻系统，在包含电浆制程的半导体元件制造方法中，设定电浆蚀刻机的流动速率控制器以生成蚀刻气体的一个或更多个流动速率，此一个或更多个流动速率对应至电浆蚀刻机的一个或更多个电浆束。监控通过对应至该电浆蚀刻机的一个或更多个电浆束的电浆放电所生成的发射光。基于一个或更多个流动速率及电浆放电的对应发射光，校准流动速率控制器。

技术领域

本揭露的一些实施例是关于半导体元件制造方法与电浆蚀刻系统。

背景技术

在一集成电路(integrated circuit，IC)设计制程期间，在基材上会生成数个集成电路布局图案，用于集成电路制程的不同步骤。此布局图案包含对应至在基材上待产制的结构的几何形状。可通过干式蚀刻产生此几何形状，例如，通过采用电浆束的电浆蚀刻基材上的顶部层以产生形状。此外，可通过干式蚀刻微调形状。因而，控制电浆束的强度以在基材上产生图案的准确形状为符合需求的。

发明内容

根据本揭露内容的一些实施例，包含电浆制程的半导体元件制造方法包含设定电浆蚀刻机的流动速率控制器以生成对应至电浆蚀刻机的一个或更多个电浆束的一个或更多个第一流动速率的蚀刻气体。此方法亦包含监控由电浆放电生成的发射光，发射光对应至电浆蚀刻机的一个或更多个电浆束。此方法还包含基于一个或更多个第一流动速率及电浆放电的对应发射光，校准流动速率控制器。

根据本揭露内容的一些实施例，半导体元件制造方法包含将一个或更多个电浆束引导至电浆蚀刻机的蚀刻腔室内的半导体基材的第一位置。此方法亦包含设定电浆蚀刻机的流动速率控制器以生成蚀刻气体的一个或更多个流动速率的以生成一个或更多个电浆束。此方法还包含监控在半导体基材的第一位置处通过电浆放电生成的发射光，基于一个或更多个流动速率及通过电浆放电生成的对应检测发射光，校准流动速率控制器，及使用校准的电浆束在半导体基材中蚀刻通孔。

根据本揭露内容的一些实施例，电浆蚀刻系统包含主控制器及电浆蚀刻机。电浆蚀刻机包含配置以生成电浆束的电浆束生成器、配置以固持基材的平台及耦合至电浆蚀刻机的流动速率控制器。系统还包含光检测器系统及分析器模块，光检测器系统耦合至电浆蚀刻机，分析器模块耦合至主控制器以经由主控制器，设定流动速率控制器以生成电浆蚀刻机的蚀刻气体的一个或更多个流动速率，以生成一个或更多个对应的电浆束、以经由主控制器引导电浆蚀刻机生成一个或更多个电浆束至干式蚀刻腔室的平台上的基材，以经由主控制器，通过光检测器系统接收来自电浆束的电浆放电的发射光，及基于一个或更多个流动速率及通过电浆放电生成的对应检测发射光，校准流动速率控制器。

附图说明

当与随附图示一起阅读时，可由后文实施方式最佳地理解本揭露内容的态样。要强调者为，根据产业中的标准实务，并未按比例绘制各种特征，且仅被用于例示目的。实际上，为论述的清楚性，可任意增加或减少各种特征的尺寸。

图1图示用于蚀刻半导体元件的范例性制程；

图2A、图2B、图2C及图2D图示根据本揭露内容的一些实施例，蚀刻半导体元件的步骤的示意简图；

图3A及图3B图示根据本揭露内容的一些实施例，基材中通孔的蚀刻；

图3C、图3D、图3E、图3F、图3G、图3H、图3I及图3J图示根据本揭露内容的一些实施例，半导体元件及在半导体元件中蚀刻的通孔；

图3K、图3L、图3M、图3N、图3O及图3P图示根据本揭露内容的一些实施例的半导体元件，及在半导体元件中采用原子层蚀刻来蚀刻金属通孔；

图4A及图4B图示根据本揭露内容的一些实施例，电浆蚀刻系统的示意简图；

图5A、图5B及图5C图示根据本揭露内容的一些实施例，用于区分入射光束的多个波长的散射光栅系统、光检测器阵列及光栅结构；