【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体工艺，特别是涉及一种刻蚀终点检测系统及方法。
技术介绍
1、碳化硅功率器件在制造过程中需要对碳化硅晶圆的特定区域做离子注入时通常需要在碳化硅晶圆表面制作硬掩膜，即hm（hard mask）。hm制作步骤通常为：1.在碳化硅晶圆表面上沉积hm的膜层（例如氧化硅，氮化硅，多晶硅等材料）；2.在hm的膜层上涂布光刻胶，再经过曝光和显影将需要裸露的区域的光刻胶去除；3.对hm需要裸露的区域进行刻蚀；4.去除光刻胶。在对hm进行刻蚀的工艺时，为了防止过刻造成碳化硅表面损伤，导致器件的性能下降甚至器件无法正常工作。
2、目前常用发射光谱法监测刻蚀终点，其原理是：在hm的膜层中加入刻蚀停止层（stop layer）在刻蚀过程中，通过对等离子体发出的光谱进行分析，监控stop layer的刻蚀物质元素的光谱，确定刻蚀过程何时到达预定的终点，从而保持刻蚀的精度和一致性。但利用发射光谱法监测刻蚀终点时，需要在hm的膜层中加入刻蚀停止层（stop layer），会增加工艺的复杂性以及工艺的成本。并且，在刻蚀过程中，stop layer暴露的区域小或者stoplayer与hm的组成上比较相似时，其监控的光谱变化小，可能难以检测，会影响刻蚀终点检测的准确性。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种能够简化工艺流程且准确度更高的刻蚀终点检测系统及方法。
2、第一方面，本申请提供了一种刻蚀终点检测系统，包括：
3、刻蚀设备，包括载台和工艺腔，所述载台设置在所
4、检测设备，与所述刻蚀设备连接，所述检测设备用于向所述待测样品发射入射光，获取由所述待测样品表面的反射光和所述增强反射涂层表面的反射光组成的干涉光，根据所述干涉光的光谱获取所述待测样品表面至所述增强反射涂层表面的距离信息，以及根据所述距离信息确定是否输出刻蚀终点信号至所述刻蚀设备。
5、在其中一个实施例中，所述检测设备包括：
6、光源，设置在所述工艺腔外部，用于发射入射光；
7、偏振保持光纤，设置在所述工艺腔外部且设置在所述入射光的光轴上，用于传输所述入射光和所述干涉光，并保持所述入射光和所述干涉光的偏振态；
8、传感器，与所述偏振保持光纤连接，所述传感器设置在所述工艺腔内部，与所述待测样品对应设置，所述传感器用于将所述入射光发射至所述待测样品表面，并捕获所述待测样品表面的反射光和所述增强反射涂层表面的反射光；
9、接收模组，设置在所述工艺腔外部，用于获取所述干涉光的光谱，并基于所述干涉光的光谱获取所述待测样品表面至所述增强反射涂层表面的距离信息，以及根据所述距离信息确定是否输出所述刻蚀终点信号至所述刻蚀设备。
10、在其中一个实施例中，所述接收模组包括：
11、分光器，用于将所述干涉光分离为不同波长的光信号；
12、光信号接收器，用于接收所述分光器输出的光信号，并将所述光信号转换为数字信号；
13、控制器，分别与所述光信号接收器、所述刻蚀设备连接，用于根据所述数字信号分析所述干涉光的光谱，根据所述干涉光的光谱获取所述待测样品表面至所述增强反射涂层表面的距离信息，以及在所述距离信息等于预设距离的情况下，输出所述刻蚀终点信号至刻蚀设备。
14、在其中一个实施例中，所述控制器还用于根据所述干涉光的光谱获取光波长和光强，根据所述光波长、所述光强、所述待测样品的折射率获取所述待测样品表面至所述增强反射涂层表面的距离信息。
15、在其中一个实施例中，所述增强反射涂层包括金、银、铂、铝、铜、氟化镁、一氧化硅、二氧化硅和氧化铝中的至少一种。
16、在其中一个实施例中，所述待测样品的衬底材料为碳化硅。
17、在其中一个实施例中，所述入射光的波长范围为250nm-900nm。
18、第二方面，本申请还提供了一种刻蚀终点检测方法，可应用于上述任一实施例提供的刻蚀终点检测系统中，所述方法包括：
19、将待测样品置于涂覆有增强反射涂层的载台上，利用刻蚀设备刻蚀所述待测样品；
20、向待测样品表面发射入射光；
21、获取由所述待测样品表面的反射光和增强反射涂层表面的反射光组成的干涉光；
22、根据所述干涉光的光谱获取所述待测样品表面至所述增强反射涂层表面的距离信息；
23、根据所述距离信息确定是否输出刻蚀终点信号。
24、在其中一个实施例中，所述根据所述干涉光的光谱获取所述待测样品表面至所述增强反射涂层表面的距离，包括：
25、根据所述干涉光的光谱获取光波长和光强；
26、根据所述光波长、所述光谱和所述待测样品的折射率获取所述待测样品表面至所述增强反射涂层表面的距离信息。
27、在其中一个实施例中，所述根据所述距离信息确定是否输出刻蚀终点信号，包括：
28、在所述待测样品表面至所述增强反射涂层表面的距离信息等于预设距离的情况下，输出所述刻蚀终点信号，以停止本次刻蚀。
29、上述刻蚀终点检测系统及方法中，刻蚀终点检测系统包括刻蚀设备和检测设备。刻蚀设备包括载台和工艺腔，载台设置在工艺腔内，载台上涂覆有增强反射涂层，待测样品被放置于增强反射涂层上方。检测设备与刻蚀设备连接，检测设备用于向待测样品发射入射光，获取由待测样品表面的反射光和增强反射涂层表面的反射光组成的干涉光，根据干涉光的光谱获取待测样品表面至增强反射涂层表面的距离信息，以及根据距离信息确定是否输出刻蚀终点信号至刻蚀设备。使用本申请的刻蚀终点检测系统在刻蚀过程中对待测样品的刻蚀终点进行检测时，不需要提前在待测样品上设置刻蚀终止层，可以简化工艺流程；另外，由于在刻蚀设备的载台上设置了增强反射涂层，增强了增强反射涂层表面的反射光的强度，可避免该反射光在传播过程能量损耗过多而导致检测设备获取的干涉光的光谱的分辨率降低，可以理解，通过设置增强反射涂层，提高了检测设备获取的干涉光的光谱的分辨率，从而提高了对刻蚀终点检测的准确性。
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1.一种刻蚀终点检测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的刻蚀终点检测系统，其特征在于，所述检测设备包括：
3.根据权利要求2所述的刻蚀终点检测系统，其特征在于，所述接收模组包括：
4.根据权利要求3所述的刻蚀终点检测系统，其特征在于，所述控制器还用于根据所述干涉光的光谱获取光波长和光强，根据所述光波长、所述光强、所述待测样品的折射率获取所述待测样品表面至所述增强反射涂层表面的距离信息。
5.根据权利要求1所述的刻蚀终点检测系统，其特征在于，所述增强反射涂层包括金、银、铂、铝、铜、氟化镁、一氧化硅、二氧化硅和氧化铝中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的刻蚀终点检测系统，其特征在于，所述待测样品的衬底材料为碳化硅。
7.根据权利要求1所述的刻蚀终点检测系统，其特征在于，所述入射光的波长范围为250nm-900nm。
8.一种刻蚀终点检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7任一项所述的刻蚀终点检测系统中，所述方法包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述距离信息确定是否输出刻蚀终点信号，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种刻蚀终点检测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的刻蚀终点检测系统，其特征在于，所述检测设备包括：
3.根据权利要求2所述的刻蚀终点检测系统，其特征在于，所述接收模组包括：
4.根据权利要求3所述的刻蚀终点检测系统，其特征在于，所述控制器还用于根据所述干涉光的光谱获取光波长和光强，根据所述光波长、所述光强、所述待测样品的折射率获取所述待测样品表面至所述增强反射涂层表面的距离信息。
5.根据权利要求1所述的刻蚀终点检测系统，其特征在于，所述增强反射涂层包括金、银、铂、铝、铜、氟化镁、一氧化硅、二氧化硅和氧化铝中的至少...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨剑，杨俊，梁晓明，冯锐，朱普磊，
申请(专利权)人：广东芯粤能半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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