[發明專利]遮蔽環位置監測方法及其監測系統

有效

• 申請號: 201910914992.1
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN110581083B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 王雪新;鐘飛
• 申請（專利權）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 焦天雷

本發明公開了一種用于半導體生產先進圖形薄膜制程遮蔽環位置監測方法，包括建立用于標記晶圓缺口位置的直角坐標系；標記晶圓缺口在所述直角坐標系中的坐標范圍；沉積薄膜；在晶圓缺口坐標范圍內測量薄膜厚度；若晶圓缺口坐標范圍內薄膜厚度等于零，則判斷遮蔽環位置準確；若晶圓缺口坐標范圍內薄膜厚度大于零，則判斷遮蔽環位置不準確，進行遮蔽環位置校準。本發明還公開了一種用于半導體生產先進圖形薄膜制程遮蔽環位置監測系統。本發明能及時發現并解決遮蔽環位置偏移問題，避免晶圓缺口附近產生缺陷叢。

技術領域

本發明涉及一種半導體制造領域，特別是涉及一種用于半導體生產的先進圖形薄膜(APF)制程中遮蔽環(shadow ring)位置的監測方法。本發明還涉及一種用于半導體生產的先進圖形薄膜制程中遮蔽環位置的監測系統。

背景技術

當前半導體芯片制造線寬越做越小，進而要求光刻膠的厚度越薄，但是過薄的光刻膠無法阻擋etch的刻蝕，為了解決這一矛盾體，一種新的制程——先進圖形薄膜(APF)和無氮抗反射層(N free DARC)被提出。先進圖形薄膜(APF)作為作為圖形轉移的載體，圖形先轉移到APF film上，然后在轉移到其他film上，其制程主要包括：光刻膠涂覆、光刻膠造型、掩模層造型、多晶硅刻蝕和掩模層氧化去除。先進圖形薄膜(APF)成分是無定型碳，在刻蝕過程中替光刻膠充當掩膜層從而形成圖形，它具有較高的刻蝕選擇比，本身可以被氧氣氧化后去除，容易去除，達到“去膠(Ash)”目的。運用了先進圖形薄膜(APF)技術后，刻蝕的效果很明顯。

先進圖形薄膜(APF)制程的腔體中有一個很重要的部件——遮蔽環(shadowring)，它的作用是在沉積薄膜時遮蓋住晶圓(wafer)邊緣部分，先進圖形薄膜(APF)沉積原理是是C₂H₂在Plasma和O₂作用下裂解生成無定型碳膜，膜是覆蓋整片晶圓(wafer)的，因此遮蔽環(shadow ring)有效防止無定型碳膜沉積在晶圓(wafer)邊緣。后續光刻工藝涂膠并不是覆蓋整片晶圓(wafer)表面，而是覆蓋到接近晶圓(wafer)邊緣處，晶圓(wafer)邊緣并沒有光刻膠，如果遮蔽環(shadow ring)凸起(凸部)沒有與晶圓缺口(wafer notch)對準好，就會造成notch位置cluster defect，產生損耗，影響后續工藝。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種用于半導體生產的先進圖形薄膜制程中能對遮蔽環是否準確遮蔽晶圓缺口進行監測的遮蔽環位置監測方法。

本發明要解決的另一技術問題是提供一種用于半導體生產的先進圖形薄膜制程中能對遮蔽環是否準確遮蔽晶圓缺口進行監測的遮蔽環位置監測系統。

為解決上述技術問題，本發明提供用于半導體生產的先進圖形薄膜制程的遮蔽環位置監測方法，包括以下步驟：

S1,建立用于標記晶圓缺口位置的直角坐標系；

S2,標記晶圓缺口在所述直角坐標系中的坐標范圍；

S3，沉積薄膜；

S4，在晶圓缺口坐標范圍內測量薄膜厚度；

S5，若晶圓缺口坐標范圍內薄膜厚度小于等于判斷閾值，則判斷遮蔽環位置準確；若晶圓缺口坐標范圍內薄膜厚度大于判斷閾值，則判斷遮蔽環位置不準確，進行遮蔽環位置校準。

進一步改進所述的遮蔽環位置監測方法，實施步驟S1時，該直角坐標系的X軸位于晶圓頂面所處平面，該直角坐標系的Y軸垂直于晶圓頂面所處平面，該直角坐標系原點位于晶圓頂面除晶圓缺口位置外的任意一點。

進一步改進所述的遮蔽環位置監測方法，實施步驟S4,在晶圓缺口坐標范圍內選取監測點，測量監測點的薄膜厚度。

進一步改進所述的遮蔽環位置監測方法，實施步驟S4,選取監測點位于晶圓缺口處的晶圓邊緣圓弧上。