用于TSV刻蚀设备的智能控制方法与流程

本发明涉及智能控制领域，具体涉及用于tsv刻蚀设备的智能控制方法。

背景技术：

1、在半导体芯片制造中，tsv技术被广泛应用于实现芯片内部各个功能层之间的垂直电气连接，tsv制造的关键环节之一是在硅基材上刻蚀形成高深宽比的深孔，并在孔内沉积绝缘层和金属导体以实现良好的绝缘和导通特性。然而，现有技术中tsv深孔刻蚀过程缺乏实时的监测和动态调整手段，导致无法精确控制刻蚀状态。而硅基材成分的不均匀性，如杂质分布不均匀等，会对刻蚀的效果产生影响，使得实际的孔壁形貌易出现倾斜、粗糙等缺陷。这些缺陷会导致后续绝缘层和金属导体沉积时出现间隙、脱落等问题，严重影响芯片的电气连接质量和可靠性。

技术实现思路

1、本申请通过提供了用于tsv刻蚀设备的智能控制方法，旨在解决现有技术中tsv刻蚀加工过程参数控制不够精准，难以获得理想的孔壁形貌，导致后续导体填充环节易产生缺陷，最终影响芯片电气连接质量的技术问题。

2、本申请公开的用于tsv刻蚀设备的智能控制方法，包括：采用预设刻蚀工艺参数，基于tsv刻蚀设备对基材的刻蚀区域进行深孔刻蚀处理，并在刻蚀过程中，通过干涉测量，在预设时间段内持续检测采集刻蚀形成深孔内的刻蚀深度信息，形成刻蚀深度序列；分别根据刻蚀深度序列，进行基材成分特征分析，获得基材成分特征信息；根据基材成分特征信息和预设刻蚀工艺参数，进行深孔孔壁的刻蚀形貌预测，获得孔壁刻蚀形貌；根据孔壁刻蚀形貌，分别进行通孔刻蚀完成后导体沉积的缺陷预测，获得导体沉积缺陷信息，并分析获得电气连接质量衰减信息；根据电气连接质量衰减信息，决策对预设刻蚀工艺参数进行调整优化的调整步长；根据调整步长，结合基材成分特征信息，以提升孔壁刻蚀形貌的标准度为目的，对预设刻蚀工艺参数进行调整优化，获得最优刻蚀工艺参数；采用最优刻蚀工艺参数继续进行刻蚀控制，并在下一预设时间段内继续进行刻蚀工艺参数的优化和控制。

3、本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

4、由于采用了采用预设刻蚀工艺参数对基材的刻蚀区域进行深孔刻蚀，同时通过干涉测量持续检测采集一定时间段内刻蚀深度信息形成深度序列，实现了在刻蚀过程中实时监测刻蚀深度变化的目的，为后续分析提供数据基础；根据刻蚀深度序列进行基材成分特征分析，获得基材成分特征信息；根据基材成分特征信息和预设刻蚀工艺参数，预测深孔孔壁的刻蚀形貌，获得孔壁刻蚀形貌信息，为后续导体沉积环节可能产生的缺陷的预测提供支持；根据孔壁刻蚀形貌，预测通孔刻蚀完成后导体沉积环节可能产生的缺陷，获得导体沉积缺陷信息，并据此分析获得电气连接质量衰减信息，孔壁形貌直接影响后续导体沉积效果，垂直光滑的孔壁有利于沉积致密均匀的导体层，而倾斜粗糙的孔壁则易产生沉积缺陷，导致电性能下降；根据电气连接质量衰减信息，决策对预设刻蚀工艺参数进行调整优化的调整步长，为优化控制提供依据；根据调整步长，结合基材成分特征信息，以提升孔壁刻蚀形貌的标准度为目的，对预设刻蚀工艺参数进行调整优化，获得最优刻蚀工艺参数，获得动态更新后的最优工艺参数；采用最优刻蚀工艺参数继续进行刻蚀控制，并在下一预设时间段内继续进行刻蚀工艺参数的优化和控制，应用更新后的最优参数实施刻蚀，并在新的时间段内重复上述优化流程，实现连续动态的智能控制的技术方案，解决了现有技术中tsv刻蚀加工过程参数控制不够精准，难以获得理想的孔壁形貌，导致后续导体填充环节易产生缺陷，最终影响芯片电气连接质量的技术问题，通过实时检测刻蚀深度，分析基材成分特征和预测孔壁形貌，进而预测导体填充缺陷和电气连接质量，并据此动态优化刻蚀工艺参数，达到了提升tsv深孔刻蚀质量，改善导体填充效果，保证芯片电性能的技术效果。

5、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.用于tsv刻蚀设备的智能控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的用于tsv刻蚀设备的智能控制方法，其特征在于，采用预设刻蚀工艺参数，基于tsv刻蚀设备对基材的刻蚀区域进行深孔刻蚀处理，并在刻蚀过程中，通过干涉测量，在预设时间段内持续检测采集刻蚀形成深孔内的刻蚀深度信息，形成刻蚀深度序列，包括：

3.根据权利要求1所述的用于tsv刻蚀设备的智能控制方法，其特征在于，分别根据所述刻蚀深度序列，进行基材成分特征分析，获得基材成分特征信息，包括：

4.根据权利要求1所述的用于tsv刻蚀设备的智能控制方法，其特征在于，根据所述基材成分特征信息和所述预设刻蚀工艺参数，进行深孔孔壁的刻蚀形貌预测，获得孔壁刻蚀形貌，包括：

5.根据权利要求1所述的用于tsv刻蚀设备的智能控制方法，其特征在于，根据所述孔壁刻蚀形貌，分别进行通孔刻蚀完成后导体沉积的缺陷预测，获得导体沉积缺陷信息，并分析获得电气连接质量衰减信息，包括：

6.根据权利要求4所述的用于tsv刻蚀设备的智能控制方法，其特征在于，根据所述电气连接质量衰减信息，决策对预设刻蚀工艺参数进行调整优化的调整步长，包括：

7.根据权利要求6所述的用于tsv刻蚀设备的智能控制方法，其特征在于，根据所述调整步长，结合所述基材成分特征信息，以提升孔壁刻蚀形貌的标准度为目的，对所述预设刻蚀工艺参数进行调整优化，包括：

8.根据权利要求7所述的用于tsv刻蚀设备的智能控制方法，其特征在于，根据所述第一刻蚀工艺参数结合所述基材成分特征信息，分析获得第一孔壁形貌标准度，包括：

技术总结本发明公开了用于TSV刻蚀设备的智能控制方法，属于智能控制领域，包括：采用预设刻蚀工艺参数，进行深孔刻蚀处理，并在刻蚀过程中，形成刻蚀深度序列，获得基材成分特征信息；根据基材成分特征信息和预设刻蚀工艺参数，获得孔壁刻蚀形貌，以此获得导体沉积缺陷信息和电气连接质量衰减信息；根据电气连接质量衰减信息，决策调整步长；对预设刻蚀工艺参数进行调整优化，获得最优刻蚀工艺参数；继续进行刻蚀控制，并在下一预设时间段内继续进行刻蚀工艺参数的优化和控制。通过实时检测刻蚀深度，预测导体填充缺陷和电气连接质量，并据此动态优化刻蚀工艺参数，达到了提升TSV深孔刻蚀质量，改善导体填充效果，保证芯片电性能的技术效果。技术研发人员：朱培文受保护的技术使用者：江苏神州半导体科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4