[發(fā)明專利]一種監(jiān)控臺階儀測量芯片溝槽深度準(zhǔn)確度的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910242488.8
• 申請日: 2009-12-15
• 公開（公告）號: CN102097286A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳勇;方紹明;張立榮;王新強(qiáng);曾永祥
• 申請（專利權(quán)）人: 北大方正集團(tuán)有限公司;深圳方正微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/66;G01B11/22
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 郭潤湘

1.一種監(jiān)控臺階儀測量芯片溝槽深度的準(zhǔn)確度的方法，其特征在于，包括：

針對劃片道區(qū)的十字交錯區(qū)填充極性與芯片區(qū)的溝槽光刻層的極性相同溝槽深度測試模塊的多片晶圓中的每一片晶圓，為所述晶圓設(shè)置對應(yīng)的刻蝕時長，執(zhí)行下述步驟得到所述多片晶圓的芯片區(qū)的溝槽深度d：

在所述晶圓表面生成一層保護(hù)膜；對所述晶圓的芯片區(qū)與劃片道區(qū)進(jìn)行溝槽光刻與溝槽刻蝕處理，溝槽刻蝕時長為所述晶圓對應(yīng)的設(shè)定的刻蝕時長，在所述芯片區(qū)形成至少一個第一溝槽，在所述劃片道區(qū)的溝槽深度測試模塊中形成用于對所述第一溝槽的深度進(jìn)行檢測的第二溝槽；采用臺階儀測量所述第二溝槽的深度為d1；根據(jù)所述d1與所述保護(hù)膜的厚度d2得到所述第一溝槽的深度d；

采用掃描電子顯微鏡測量所述多片晶圓的劃片道區(qū)的第二溝槽的深度為d’；

根據(jù)通過所述臺階儀得到的多片晶圓的第二溝槽的深度d2、第一溝槽深度d以及通過掃描電子顯微鏡得到的所述多片晶圓的第二溝槽的深度d，確定出所述臺階儀測量芯片區(qū)的溝槽深度的準(zhǔn)確度是否達(dá)到準(zhǔn)確度要求。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多片晶圓對應(yīng)的設(shè)定的刻蝕時長呈線性變化；

所述確定出所述臺階儀測量芯片區(qū)的溝槽深度的準(zhǔn)確度，具體為：

將所述多個晶圓按照對應(yīng)的刻蝕時長從低到高的順序進(jìn)行排序；

若排序后的所述多個晶圓的第二溝槽的深度值d1依次呈等差變化，且每個晶圓的(d-d’)在設(shè)定的波動范圍內(nèi)時，則確定所述臺階儀測量溝槽深度的準(zhǔn)確度達(dá)到準(zhǔn)確度要求。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多片晶圓中的每一片晶圓的劃片道區(qū)的十字交錯區(qū)填充溝槽深度測試模塊，具體為：

在晶圓表面中的相對于晶圓表面均勻分布的多個十字交錯區(qū)中填充有溝槽深度測試模塊。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一溝槽與所述第二溝槽為長方體；

所述第一溝槽的寬度小于所述臺階儀的探針的最大直徑，所述第二溝槽的寬度大于所述臺階儀的探針的最大直徑。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述d1與所述保護(hù)膜的厚度d2得到所述第一溝槽的深度d，具體為：

將所述d1與d2的差值確定為所述第一溝槽的深度d。

6.如權(quán)利要求1～5任一項所述的方法，其特征在于，得到所述晶圓表面的保護(hù)膜的厚度d2，具體為：

采用光學(xué)膜厚測試儀測量所述保護(hù)膜的厚度，并將所述光學(xué)膜厚測試儀的測量數(shù)據(jù)確定為所述保護(hù)膜的厚度d2。

7.如權(quán)利要求1～5任一項所述的方法，其特征在于，還包括：

針對所述多片晶圓中的每一晶圓，在所述晶圓的芯片區(qū)與劃片道區(qū)分別得到第一溝槽與第二溝槽之后，去除所述晶圓表面的保護(hù)膜。

8.如權(quán)利要求1～5任一項所述的方法，其特征在于，所述保護(hù)膜為硬掩模層。

9.如權(quán)利要求1～5任一項所述的方法，其特征在于，在確定出所述臺階儀測量芯片區(qū)的溝槽的準(zhǔn)確度達(dá)到準(zhǔn)確度要求之后，還包括步驟：

為所述多片晶圓分別設(shè)定對應(yīng)的溝槽深度閾值d”，且各晶圓對應(yīng)的溝槽深度閾值d”大于各自的第一溝槽的深度值d；

針對所述多片晶圓中的每一片晶圓，繼續(xù)對該晶圓的第一溝槽進(jìn)行刻蝕，通過臺階儀測量得到所述晶圓的第一溝槽的深度達(dá)到d”時，記錄該晶圓的第一溝槽的深度從d到達(dá)d”的第二刻蝕時長，將所述晶圓對應(yīng)的設(shè)定刻蝕時長與所述第二刻蝕的時長的和值確定為所述晶圓的第一溝槽的深度達(dá)到d”所消耗的總時長；

根據(jù)所述多片晶圓對應(yīng)的溝槽深度閾值及消耗的總時長，建立各晶圓及其對應(yīng)的溝槽深度閾值和總時長的對應(yīng)關(guān)系。