專利名稱:蝕刻反應(yīng)室動(dòng)態(tài)微塵污染狀態(tài)檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是有關(guān)于一種蝕刻機(jī)臺(tái)狀態(tài)的檢測方法,且特別是有關(guān)于一種蝕刻反應(yīng)室動(dòng)態(tài)微塵污染狀態(tài)檢測方法。
目前廣泛應(yīng)用在半導(dǎo)體工藝上的蝕刻技術(shù),主要有兩種一是濕式蝕刻(Wet Etching),另一為干式蝕刻(Dry Etching)。其中干式蝕刻主要是利用粒子轟擊的物理現(xiàn)象來進(jìn)行的,以等離子蝕刻(PlasmaEtching)的干式蝕刻為例,其利用等離子體,將反應(yīng)氣體的分子,解離成對(duì)薄膜材質(zhì)具有反應(yīng)性(Reactive)離子,然后借著離子與薄膜間的化學(xué)反應(yīng),把暴露在等離子體下的薄膜,反應(yīng)成揮發(fā)性的生成物,而后被真空系統(tǒng)抽離,來進(jìn)行蝕刻。
然而,進(jìn)行一定時(shí)間的蝕刻工藝之后,在蝕刻反應(yīng)室中會(huì)附著微塵,而微塵會(huì)在蝕刻進(jìn)行時(shí),影響到器件關(guān)鍵尺寸的精確度以及產(chǎn)生所謂產(chǎn)品合格率降低的問題。因此,檢測蝕刻反應(yīng)室微塵污染的狀態(tài)是很重要。
公知檢測蝕刻反應(yīng)室微塵污染的方法,以空白芯片、無圖形控片或產(chǎn)品作蝕刻反應(yīng)室微塵檢測。然而,這一些檢測的方法均會(huì)面臨一些問題。
利用空白芯片或無圖形控片作蝕刻反應(yīng)室微塵的檢測,只是仿真產(chǎn)品在蝕刻工藝中實(shí)際的輸送過程,而并未真正執(zhí)行生產(chǎn)工藝的蝕刻程序,因?yàn)檫M(jìn)行蝕刻會(huì)使得用過的空白芯片或無圖形控片無法再回收應(yīng)用,而使得成本提高。由于并未真正執(zhí)行生產(chǎn)的蝕刻程序,因此利用空白芯片或無圖形控片作蝕刻反應(yīng)室微塵的檢測并無法確切有效地仿真出產(chǎn)品在實(shí)際生產(chǎn)時(shí),產(chǎn)品在蝕刻反應(yīng)室中遭受微塵污染的情形。
若是直接以產(chǎn)品進(jìn)行微塵檢測,則由于公知檢驗(yàn)蝕刻反應(yīng)室微塵污染的時(shí)機(jī)在檢測出產(chǎn)品有問題時(shí),停止生產(chǎn)(停機(jī)),方才進(jìn)行微塵的檢驗(yàn)。然而,檢驗(yàn)出產(chǎn)品有問題距離當(dāng)初產(chǎn)品在蝕刻反應(yīng)室中,進(jìn)行蝕刻工藝的時(shí)差至少半天以上,而停機(jī)之后所進(jìn)行的微塵檢驗(yàn)又必須耗費(fèi)半天的時(shí)間,因此,公知的方法并不能實(shí)時(shí)反應(yīng)蝕刻反應(yīng)室的狀況,而且,容易影響工藝的性能以及產(chǎn)品的合格率。
本發(fā)明的另一目的在提供一種蝕刻反應(yīng)室動(dòng)態(tài)微塵污染狀態(tài)檢測方法,可以快速地檢驗(yàn)出蝕刻反應(yīng)室微塵污染的情形。
本發(fā)明的還一目的是提供一種蝕刻反應(yīng)室動(dòng)態(tài)污染狀態(tài)檢測方法,可以將用以檢測的控片回收再利用,以降低成本。
根據(jù)本發(fā)明的目的而提供一種蝕刻反應(yīng)室動(dòng)態(tài)微塵檢測的方法,此方法提供一具有一光阻層的控片置于一蝕刻機(jī)臺(tái)中對(duì)光阻控片的光阻層進(jìn)行一蝕刻步驟,然后檢測經(jīng)蝕刻后的光阻控片的微粒數(shù),以判斷蝕刻機(jī)臺(tái)的污染狀態(tài)。
依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述,上述的光阻控片在傳送至主蝕刻室之前,是先將光阻控片傳送至一抽真空室后,再將光阻控片傳送至一預(yù)對(duì)準(zhǔn)室(Pre-alignment Chamber),不僅仿真產(chǎn)品在蝕刻工藝中實(shí)際生產(chǎn)的輸送過程,并且開啟等離子源實(shí)際執(zhí)行生產(chǎn)的蝕刻程序。因此,本發(fā)明可以有效地仿真出產(chǎn)品在實(shí)際生產(chǎn)時(shí),產(chǎn)品在蝕刻反應(yīng)室中遭受微塵污染的情形。
而且由于本發(fā)明使用光阻控片進(jìn)行蝕刻機(jī)臺(tái)的微粒檢測,而光阻控片可回收重復(fù)利用,因此本發(fā)明可以大幅降低制造的成本。此外,因?yàn)楸景l(fā)明以光阻控片進(jìn)行微塵的檢測,從仿真蝕刻至微塵數(shù)目檢測完畢只需10分鐘即可完成。所以可在產(chǎn)品生產(chǎn)前先進(jìn)行微塵檢測以有效避免微塵對(duì)于產(chǎn)品合格率的影響?;蛘呤窃诋a(chǎn)品生產(chǎn)時(shí),發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品有問題的時(shí)候,立即進(jìn)行蝕刻反應(yīng)室微塵檢測,有效實(shí)時(shí)反應(yīng)產(chǎn)品的狀態(tài),發(fā)現(xiàn)蝕刻反應(yīng)室有問題可立刻清機(jī)。
因此,本發(fā)明利用光阻控片檢測微塵的方法,可以有效且快速的反應(yīng)蝕刻機(jī)臺(tái)的狀況,進(jìn)而能夠提升工藝的產(chǎn)能以及產(chǎn)品的合格率。讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,并進(jìn)一步提供發(fā)明專利范圍的解釋,下文特舉一較佳實(shí)施例,并配合附圖,作詳細(xì)說明如下。
圖2所繪示微塵于蝕刻后掉落于芯片上的示意圖。
圖3所繪示為本發(fā)明較佳實(shí)施例的蝕刻反應(yīng)室動(dòng)態(tài)微塵污染狀態(tài)檢測方法流程圖。標(biāo)號(hào)說明102、202圖案 104、204微塵302、304、306、308、310步驟下述為揭示本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并請(qǐng)參照附圖,做詳細(xì)的說明。在進(jìn)行本發(fā)明公開蝕刻反應(yīng)室動(dòng)態(tài)微塵污染狀態(tài)檢測方法前,將產(chǎn)品置于缺陷檢驗(yàn)機(jī)中檢驗(yàn)微塵數(shù)量,檢測若產(chǎn)品上微粒的數(shù)量超過一定值就會(huì)造成產(chǎn)品有問題。并且將產(chǎn)品置于掃描式電子顯微鏡(ScanningElectron Microscope,SEM)中以檢視產(chǎn)品受微塵污染的狀態(tài)。其中,在掃描式電子顯微鏡中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品受到微塵污染的狀態(tài)可分為兩種,如
圖1與圖2所示的狀態(tài)。
請(qǐng)參照?qǐng)D1,形成于產(chǎn)品中的圖案102部分被微塵104覆蓋住,而且被微塵104覆蓋住的區(qū)域沒有形成圖案102的輪廓。這是因?yàn)槲m104在蝕刻前就掉落于晶圓上,在進(jìn)行蝕刻工藝形成圖案102時(shí),微塵102就有如罩幕層一樣,使得被微塵102蓋住的區(qū)域,無法蝕刻出圖案104的輪廓,所以圖1中,被微塵104覆蓋住的區(qū)域無法看出圖案102的輪廓。
請(qǐng)參照?qǐng)D2,形成于產(chǎn)品中的圖案202部分被微塵204覆蓋住,但是被微塵204覆蓋住的區(qū)域,仍然可以明顯的看出圖案202的輪廓。這是因?yàn)槲m204在蝕刻后才掉落于晶圓上,在進(jìn)行蝕刻工藝形成圖案202時(shí),圖案202的輪廓已經(jīng)被蝕刻出來,當(dāng)微塵204掉落于圖案202上時(shí),會(huì)與圖案202的輪廓共形,所以在圖2中仍可很明顯的看出圖案202的輪廓。
由于在掃描式電子顯微鏡中,檢視產(chǎn)品受微塵污染的狀態(tài)大多是如圖1所示的情形,因此可推斷造成產(chǎn)品有問題的微塵是在主蝕刻室的等離子源打開時(shí),也就是產(chǎn)品上的微塵是在蝕刻開始前就已經(jīng)掉落了。
接著,說明本發(fā)明進(jìn)行蝕刻反應(yīng)室動(dòng)態(tài)微塵污染狀態(tài)檢測方法。請(qǐng)參照?qǐng)D3所繪示為依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的蝕刻反應(yīng)室動(dòng)態(tài)微塵污染狀態(tài)檢測方法流程圖。依照下列的步驟進(jìn)行蝕刻反應(yīng)室動(dòng)態(tài)微塵檢測。
步驟302在一晶圓上涂布一層光阻層形成一光阻控片。其中光阻層可為正光阻或負(fù)光阻,形成光阻層方法例如是旋轉(zhuǎn)涂布法(SpinCoating)。
步驟304然后將光阻控片置于一蝕刻機(jī)臺(tái)中,準(zhǔn)備進(jìn)行仿真蝕刻工藝。此蝕刻機(jī)臺(tái)例如是氮化硅蝕刻機(jī)臺(tái),當(dāng)然也可以是氧化硅蝕刻機(jī)臺(tái)、氮氧化硅蝕刻機(jī)臺(tái)、多晶硅蝕刻機(jī)臺(tái)或金屬蝕刻機(jī)臺(tái)等。
步驟306執(zhí)行一產(chǎn)品蝕刻程序,使光阻控片從蝕刻機(jī)臺(tái)的入口開始傳送至主蝕刻室。在傳送光阻控片至主蝕刻室的過程中,例如是使光阻控片從蝕刻機(jī)臺(tái)的入口依序傳送至抽真空室后,再傳送至預(yù)對(duì)準(zhǔn)室,然后傳送至主蝕刻室。
步驟308接著,開啟主蝕刻室的等離子源,以進(jìn)行光阻控片的光阻層的仿真蝕刻。
步驟310之后,將蝕刻后的光阻控片置于缺陷檢驗(yàn)機(jī)中,檢驗(yàn)光阻上的微塵數(shù),而光阻控片上的微塵數(shù)即顯示出蝕刻反應(yīng)室的狀態(tài)。
經(jīng)過上述步驟302至步驟310利用光阻控片所檢測出來的微塵數(shù),以仿真出實(shí)際產(chǎn)品在進(jìn)行蝕刻時(shí)微塵污染的情況。
由于在產(chǎn)品上的微塵大多是如圖1所示的情形,證明微塵是在主蝕刻室的等離子源打開時(shí),也就是蝕刻開始前就掉落于產(chǎn)品上。因此,在開啟主蝕刻室的等離子源,進(jìn)行光阻控片的光阻層的仿真蝕刻的步驟308中,可以縮短進(jìn)行蝕刻的時(shí)間。也就是說,一般實(shí)際進(jìn)行蝕刻的時(shí)間至少需要90秒左右的時(shí)間,本發(fā)明以光阻控片進(jìn)行仿真蝕刻只需要設(shè)定蝕刻光阻層的時(shí)間為進(jìn)行一般蝕刻的時(shí)間的1/6至1/10左右,例如是9秒至15秒左右,較佳的時(shí)間為10秒鐘左右。之后再將蝕刻后的光阻控片置于缺陷檢驗(yàn)機(jī)中,檢驗(yàn)出光阻控片上的微塵數(shù),進(jìn)而仿真出實(shí)際產(chǎn)品在進(jìn)行蝕刻時(shí)受到微塵污染的情況。由于光阻控片從仿真蝕刻至微塵數(shù)目檢測完畢只需10分鐘左右即可完成,因此可以有效且快速的反應(yīng)出蝕刻機(jī)臺(tái)的狀況。
由于在制造產(chǎn)品時(shí),產(chǎn)品的不合格產(chǎn)品數(shù)會(huì)隨著微塵數(shù)量的增加而增加,而當(dāng)微塵數(shù)量超出一定值產(chǎn)品就會(huì)出問題。因此,可在產(chǎn)品生產(chǎn)前,先使用本發(fā)明所揭示的方法,進(jìn)行蝕刻反應(yīng)室的微塵檢測。若微塵數(shù)量超過一定值,則進(jìn)行清機(jī)作用,反之則可開始生產(chǎn),以有效避免微塵對(duì)于產(chǎn)品合格率的影響?;蛘咴谶M(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí),發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品有問題的時(shí)候,立即使用本發(fā)明所揭示的方法進(jìn)行蝕刻反應(yīng)室的微塵檢測,可有效實(shí)時(shí)反應(yīng)產(chǎn)品的狀態(tài),發(fā)現(xiàn)微塵數(shù)目超出一定值可立刻清機(jī)。
此外,本發(fā)明用光阻控片取代空白芯片、無圖形控片或產(chǎn)品作蝕刻反應(yīng)室微塵檢測,不僅仿真產(chǎn)品在蝕刻工藝中實(shí)際生產(chǎn)的輸送過程,并實(shí)際執(zhí)行生產(chǎn)的蝕刻程序。
而且,使用光阻控片作蝕刻反應(yīng)室微塵檢測,使用過的光阻控片,可以直接洗掉光阻后回收重復(fù)利用,使成本大幅降低。
因此,本發(fā)明利用光阻控片檢測微塵的方法,可以有效且快速的反應(yīng)蝕刻機(jī)臺(tái)的狀況,進(jìn)而能夠提升工藝的產(chǎn)能以及產(chǎn)品的合格率。
雖然本發(fā)明已以一較佳實(shí)施例公開如上,然其并非用以限定本發(fā)明,任何熟悉此技術(shù)者,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤飾,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種蝕刻反應(yīng)室動(dòng)態(tài)微塵污染狀態(tài)檢測方法,其特征在于該方法包括提供具有一光阻層的一光阻控片;將該光阻控片置于一蝕刻機(jī)臺(tái)中,對(duì)該光阻控片的該光阻層進(jìn)行一蝕刻步驟;檢測該經(jīng)蝕刻后的光阻控片的微粒數(shù),以判斷該蝕刻機(jī)臺(tái)的污染狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于該光阻控片的該光阻層的蝕刻時(shí)間為9秒至15秒左右。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于該蝕刻機(jī)臺(tái)包括氮化硅蝕刻機(jī)臺(tái)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于該蝕刻機(jī)臺(tái)包括氧化硅蝕刻機(jī)臺(tái)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于該蝕刻機(jī)臺(tái)包括氮氧化硅蝕刻機(jī)臺(tái)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于該蝕刻機(jī)臺(tái)包括多晶硅蝕刻機(jī)臺(tái)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于該蝕刻機(jī)臺(tái)包括金屬蝕刻機(jī)臺(tái)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于該蝕刻步驟包括將該光阻控片傳送至一主蝕刻室;開啟該主蝕刻室的等離子源,以進(jìn)行該光阻層的仿真蝕刻。
9.如權(quán)利要求8所述的方法,其中將該光阻控片傳送至該主蝕刻室之前還包括將該光阻控片傳送至一抽真空室;將該光阻控片傳送至一預(yù)對(duì)準(zhǔn)室。
全文摘要
一種蝕刻反應(yīng)室動(dòng)態(tài)微塵污染狀態(tài)檢測方法,此方法將一光阻控片置于一蝕刻機(jī)臺(tái)中,并將其傳送至一主蝕刻室,接著開啟等離子源,以進(jìn)行光阻控片的光阻層的蝕刻步驟。之后,檢測蝕刻后的光阻控片的微粒數(shù),以判斷蝕刻機(jī)臺(tái)的狀態(tài)。
文檔編號(hào)G01N21/88GK1414378SQ0113669
公開日2003年4月30日 申請(qǐng)日期2001年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月26日
發(fā)明者林明裕, 陳威銘, 黃彥智, 林世豐 申請(qǐng)人:旺宏電子股份有限公司