[發明專利]膜厚量測機臺中顆粒的監控方法及控片

有效

• 申請號: 201310166041.3
• 申請日: 2013-05-07
• 公開（公告）號: CN103258758A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 祁鵬;王智;蘇俊銘;張旭升
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術領域

本發明涉及一種半導體器件加工工藝中顆粒的監控方法及控片，尤其涉及一種膜厚量測機臺中顆粒的監控方法及控片。

背景技術

隨著半導體制造業的發展，半導體器件在制造過程中的顆粒污染是影響其成品率的重要因素。因此，在產品的生產過程中，需要對顆粒污染進行有效控制。如今，集成電路的最小線寬正向著越來越小的方向發展，這對集成電路的生產過程中的工藝提出了更高的要求，尤其是對于減少生產過程中的顆粒污染提出了更高的要求。因此，有效的控制顆粒污染對產品成品率的提高是至關重要的。

在半導體器件的生產過程中，顆粒污染的來源主要存在三個途徑：1）生產環境；2）錯誤的晶圓片傳遞；3）生產線加工機臺。對于前兩種的污染途徑，可以通過優化設計和強化晶圓片傳遞訓練，從而使可能的顆粒污染降低到最低。因此，在半導體器件制造過程中，由生產線加工機臺等工藝設備產生的顆粒污染就成為控制成品率的關鍵因素。而在半導體器件的整個制造過程中，產品膜厚的量測占整個生產過程的比重很大，所以，控制好膜厚量測機臺中的顆粒污染對于產品的成品率是相當重要的。

在現有的技術中，對于膜厚量測機臺的顆粒狀況的控制，是采用控片對機臺的顆粒狀況進行監測，在監測的過程中所使用的控片是光片，即僅具有硅襯底結構的控片，圖1是現有技術中的膜厚量測機臺的控片結構示意圖，如圖1所示，該控片中僅包含硅襯底1’。在現有技術中，僅使用這一種結構的控片對膜厚量測機臺的單波長橢偏儀（Single?Wavelength?Ellipsometry，簡稱SWE）功能模塊進行顆粒狀況的監測，而膜厚測量機臺中主要使用的功能模塊除了但波長橢偏儀外，還有寬帶光譜橢偏儀（Broad?Band?Spectroscopic?Ellipsometry，簡稱BBSE）功能模塊，單波長橢偏儀功能模塊是用于測量膜厚小于500埃的氧化物薄膜的膜厚量測機臺的功能模塊，而寬帶光譜橢偏儀模塊是用于測量膜厚大于500埃的氧化物薄膜的膜厚量測機臺的功能模塊?？梢?，對于膜厚量測機臺而言，上述兩個功能模塊均顆粒狀況良好，才能反應整個膜厚量測機臺的顆粒狀況良好，因此，對于現有的控片來說，不能實現整個膜厚量測機臺的顆粒狀況的監測。

中國專利（公開號：CN1540327A）公開了一種制程裝置中金屬污染與微粒子的檢測方法，此方法提供一控片，將控片置于欲檢測的制程裝置中，并以此制程裝置對控片進行處理，接著在此控片上形成硅材料層，然后測量已形成硅材料層的控片上的粒子與缺陷數目，即可得知此制程裝置中金屬污染與微粒子污染的程度。該專利中所公開的方法雖然能夠檢測制程裝置中的金屬污染與微離子的數量，但是其工藝相對復雜，需要在控片經過相應的制程機臺后再對控片進行硅材料層的沉積，而在這個沉積過程中很容易引入新的顆粒污染，因此，該專利的方法具有一定的局限性。

中國專利（授權公告號：CN1213290C）公開了一種刻蝕反應室動態檢測方法，此方法將一光阻控片置于一刻蝕機臺中，并將其傳送至一主蝕刻室，接著開啟等離子源，以進行光阻控片的光阻層的刻蝕步驟。之后，檢測蝕刻后的光阻控片的微粒數，以判斷蝕刻機臺的狀態。該專利主要解決的是刻蝕反應室中的微塵污染情況的檢測，而并非是膜厚量測機臺中的顆粒污染狀況的檢測。

可見，目前對于半導體器件生產過程中的膜厚量測機臺中的顆粒狀態的監測還不夠完善，因此，為了提高半導體產品的成品率，需要一種對膜厚量測機臺的顆粒狀況進行監控的方法。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提供一種膜厚量測機臺中顆粒的監控方法及控片。

本發明解決技術問題所采用的技術方案為：

一種監控膜厚量測機臺顆粒的控片，其中，所述控片包括一硅襯底，所述硅襯底的上表面覆蓋有一層薄膜；

其中，所述薄膜的材質為氧化物或氮化物。

所述的監控膜厚量測機臺顆粒的控片，其中，所述氧化物為二氧化硅。

所述的監控膜厚量測機臺顆粒的控片，其中，所述氮化物為氮化硅。

所述的監控膜厚量測機臺顆粒的控片，其中，所述薄膜的厚度為

所述的監控膜厚量測機臺顆粒的控片，其中，所述薄膜的厚度為大于

一種膜厚量測機臺中顆粒的監控方法，其中，包括：

采用控片進行所述膜厚量測機臺中顆粒的監控；

其中，所述控片包括硅襯底和覆蓋于該硅襯底的上表面的薄膜。

所述的膜厚量測機臺中顆粒的監控方法，其中，所述膜厚量測機臺包括單波長橢偏儀功能模塊和寬帶光譜橢偏儀功能模塊；