CN101359180B - 一种静电吸盘边缘平整度的检测方法 - Google Patents

一种静电吸盘边缘平整度的检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种静电吸盘边缘平整度的检测方法。现有技术中无合适的检测方法来检测静电吸盘边缘的平整度，致使设置在其上进行曝光的晶圆出现边缘器件不良的现象。本发明的静电吸盘边缘平整度的检测方法先提供一具有多个特定图形的光罩，且将其设置在该扫描曝光机台中；再提供一平整且大小与该静电吸盘相当的检测晶圆，并将其放置在静电吸盘上；然后使用该光罩对该检测晶圆进行扫描曝光；接着测量检测晶圆边缘及中心区域的该特定图形的特征尺寸；最后依据检测晶圆边缘及中心区域的特定图形的特征尺寸判断该静电吸盘的边缘的平整状况。本发明的检测方法可准确快速的检测出静电吸盘边缘是否平整，从而避免了静电吸盘边缘不平整所造成器件不良。

Description

一种静电吸盘边缘平整度的检测方法
技术领域
本发明涉及曝光工艺，特别涉及一种静电吸盘边缘平整度的检测方法。
背景技术
光刻是将光罩上的器件图形转印到覆盖在检测晶圆上的光阻上，其是半导体制造中的重要工序，光刻需在光刻机台中进行，现常用的光刻机台为扫描曝光机台。扫描曝光机台中设置有用于放置检测晶圆的静电吸盘，其还设置有多个位置侦测模块和一扫描曝光模块，其中，该位置侦测模块用于侦测静电吸盘表面和设置在静电吸盘上的晶圆的位置信息，该扫瞄曝光模块依据该位置侦测模块所侦测到的晶圆的位置信息对晶圆进行扫描曝光。上述多个位置侦测模块能侦测到静电吸盘中心的三维位置信息，但由于静电吸盘和晶圆的边缘为圆弧，该位置侦测模块就无法侦测到静电吸盘和晶圆边缘的垂直于静电吸盘平面的位置信息，即只能侦测到静电吸盘和晶圆边缘的一维或水平二维位置信息。
当通过上述扫描曝光机台对晶圆进行扫描曝光时，设置在静电吸盘上进行扫描曝光的晶圆的平整度可通过外界的平整度检测设备来确保，但是静电吸盘的平整度却无法通过外界的平整度检测设备或扫描曝光机台中的位置侦测模块来检测。故当静电吸盘的边缘不平整时，设置在其上的平整的晶圆在进行曝光时，就会出现由于边缘位置信息不全所产生的对焦不准的现象，如此将会导致晶圆边缘的器件图形的变形，进而造成边缘器件出现盲孔、线脱落或产生缺陷等问题。
因此，如何提供一种静电吸盘边缘平整度的检测方法以避免由于静电吸盘边缘不平整所造成的晶圆边缘器件不良，已成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种静电吸盘边缘平整度的检测方法，通过所述方法可准确及时的检测出静电吸盘的平整度，从而避免由于静电吸盘边缘不平整所造成的边缘器件不良。
本发明的目的是这样实现的：一种静电吸盘边缘平整度的检测方法，该静电吸盘设置在扫描曝光机台中，该方法包括以下步骤：(1)提供一具有多个特定图形的光罩，且将其设置在该扫描曝光机台中；(2)提供一平整且大小与该静电吸盘相当的检测晶圆，并将其放置在静电吸盘上；(3)使用该光罩对该检测晶圆进行扫描曝光；(4)测量检测晶圆边缘及中心区域的该特定图形的特征尺寸；(5)依据检测晶圆边缘及中心区域的特定图形的特征尺寸判断该静电吸盘的边缘的平整状况。
在上述的静电吸盘边缘平整度的检测方法中，在步骤(5)中，当该边缘与中心区域的特定图形的特征尺寸的偏差在容许偏差范围时，判定该静电吸盘边缘平整，当该边缘与中心区域的特定图形的特征尺寸的偏差超出容许偏差范围时，判定该静电吸盘边缘不平整。
在上述的静电吸盘边缘平整度的检测方法中，该容许偏差范围为中心区域的特定图形的特征尺寸的正负10％。
在上述的静电吸盘边缘平整度的检测方法中，该曝光机台设置有多个用于侦测静电吸盘表面位置信息的位置侦测模块，该位置侦测模块可侦测到静电吸盘中心区域的三维位置信息，还可侦测到静电吸盘边缘区域的一维或水平二维位置信息。
在上述的静电吸盘边缘平整度的检测方法中，当检测晶圆设置在该静电吸盘上时，该位置侦测模块可侦测到该检测晶圆中心区域的三维位置信息，还可侦测到该检测晶圆边缘区域的一维或水平二维位置信息。
在上述的静电吸盘边缘平整度的检测方法中，该曝光机台还设置有扫瞄曝光模块，该扫瞄曝光模块依据该位置侦测模块所侦测到的该检测晶圆的位置信息对该检测晶圆进行扫描曝光。
在上述的静电吸盘边缘平整度的检测方法中，在步骤(4)中，通过临界尺寸扫描电镜测量该检测晶圆上的特定图形的特征尺寸，该临界尺寸扫描电镜通过一测量程序来测量该检测晶圆中心及边缘区域的特定图形的特征尺寸。
与现有技术中无合适的静电吸盘边缘平整度的检测方法而使晶圆边缘的器件出现缺陷相比，本发明的静电吸盘边缘平整度的检测方法通过将一平整且与静电吸盘大小相当的检测晶圆设置在该静电吸盘上进行扫描曝光，然后依据曝光后检测晶圆边缘与中心区域的特征尺寸的差别来判断静电吸盘边缘是否平整，如此可避免由于静电吸盘不平整所造成的经济损失，另可大大提高器件的良品率。
附图说明
本发明的静电吸盘边缘平整度的检测方法由以下的实施例及附图给出。
图1为本发明的静电吸盘边缘平整度的检测方法的流程图。
具体实施方式
以下将对本发明的静电吸盘边缘平整度的检测方法作进一步的详细描述。
本发明中的静电吸盘设置在扫描曝光机台中，所述曝光机台还设置有多个位置侦测模块和一扫瞄曝光模块，其中，所述多个位置侦测模块用于侦测静电吸盘表面的位置信息，其可侦测到静电吸盘中心区域的三维位置信息，还可侦测到静电吸盘边缘区域的一维或水平二维位置信息，但侦测不到静电吸盘边缘的垂直于静电吸盘平面的位置信息，当静电吸盘上设置有晶圆时，所述多个位置侦测模块可侦测到所述晶圆的位置信息(包括中心区域的三维位置信息和边缘区域的一维或水平二维位置信息)，所述扫瞄曝光模块依据所侦测到的晶圆的位置信息对晶圆进行扫描曝光，其中，所述晶圆表面涂敷有光阻。在本实施例中，所述扫瞄曝光模块的曝光比例为4(即光罩上的图形与使用所述光罩在晶圆上曝光形成的图形的比例为4∶1)。
参见图1，本发明的静电吸盘边缘平整度的检测方法先进行步骤S10，提供一具有多个特定图形的光罩。在本实施例中，所述光罩上具有5×6个所述特定图形，所述特定图形为直径为0.64微米的圆。
需说明的是，上述光罩上特定图形的数量越多，本发明的静电吸盘边缘平整度的检测方法的检测精度越高；所述特定图形的面积和特征尺寸越小，本发明的检测方法的检测精度也越高。
接着继续步骤S11，将所述光罩设置在所述扫描曝光机台中，在此即将光罩设置在所述扫瞄曝光模块中。在本实施例中，通过所述扫描曝光模块可在晶圆上曝光形成多个直径为0.16微米的圆。
接着继续步骤S12，提供一平整且大小与所述静电吸盘相当的检测晶圆，所述静电吸盘上放置的晶圆直径通常为200或300毫米。在本实施例中，以所述检测晶圆的直径为200毫米为例进行说明，另外所述检测晶圆越平整，本发明的静电吸盘边缘平整度的检测方法的检测精度越高。
接着继续步骤S13，将检测晶圆放置在静电吸盘上，此时检测晶圆的边缘放置在静电吸盘的边缘上。
接着继续步骤S14，使用所述光罩对所述检测晶圆进行扫描曝光，在此通过扫瞄曝光模块对检测晶圆进行曝光，在完成曝光后检测晶圆上布满了所述特定图形。
接着继续步骤S15，测量检测晶圆边缘及中心区域的所述特定图形的特征尺寸。在本实施例中，通过临界尺寸扫描电镜(CD-SEM)测得所述特定图形的特征尺寸，所述临界尺寸扫描电镜通过一测量程序来测量所述检测晶圆中心和边缘区域的特定图形的特征尺寸；所述测量程序可对所述检测晶圆的中心和边缘区域的特征图形的特征尺寸进行全部测量，后续进行特征尺寸比对时再分别在中心和边缘区域中截取比对区域进行比对，所述测量程序还可先在检测晶圆的中心和边缘区域选好预设比对区域，然后仅对所述预选比对区域的特征图形的特征尺寸进行测量，显然后者由于需测量的数据小效率会明显优于前者。
接着继续步骤S16，判断所述检测晶圆边缘及中心区域的所述特定图形的特征尺寸的偏差是否在容许偏差范围内，若是，则判定所述静电吸盘边缘平整(步骤S17)，若否则判定所述静电吸盘边缘不平整(步骤S18)，其中，所述容许偏差范围为中心区域的特定图形的特征尺寸的正负10％。
为进一步说明本发明的原理及功效，以下以检测扫描曝光机台S1和S2的静电吸盘E1和E2的边缘平整度为例进行说明。
首先将具有5×6个0.64微米的圆的光罩M先后设置在所述扫描曝光机台S1和S2中；接着将两平整且大小与所述静电吸盘E1和E2相当的检测晶圆W1和W2分别放置在静电吸盘E1和E2上；接着先后使用所述光罩M对所述检测晶圆W1和W2进行扫描曝光；然后通过临界尺寸扫描电镜测量检测晶圆W1和W2边缘及中心区域的所述特定图形的特征尺寸，在此测出了检测晶圆W1最靠近晶圆边缘和中心区域的两组5×1个圆的特征尺寸的平均值分别为0.1239和0.1622微米，检测晶圆W2最靠近晶圆边缘和中心区域的两组5×1个的圆的特征尺寸的平均值分别为0.1605和0.1623微米；接着分别判断检测晶圆W1和W2边缘及中心区域的所述特定图形的特征尺寸的偏差是否在容许偏差范围内，在此检测晶圆W1边缘和中心的两组5×1个圆的特征尺寸的偏差为负0.0383(0.1605减0.1623)微米，明显超出了容许偏差范围(容许偏差范围为检测晶圆中心的特征尺寸的正负10％即正负0.01622微米)，故判定所述静电吸盘E1的边缘不平整，而检测晶圆W2边缘和中心的两组5×1个圆的特征尺寸的偏差为负0.0018微米，明显在容许偏差范围(正负0.01623微米)内，故判定所述静电吸盘E2的边缘平整。
在将扫描曝光机台S1的静电吸盘E1更换为E3后，使用去除光阻后且干净的测检测晶圆W1依照上述方法再对静电吸盘E3的平整度进行检测，此次，通过临界尺寸扫描电镜测量检测晶圆W1最靠近晶圆边缘和中心的两组5×1个圆的特征尺寸的平均值分别为0.1613和0.1661微米，此时依据所述偏差值负0.0048微米即可判断出曝光机台S1更换后的静电吸盘E3的边缘平整。
综上所述，本发明的静电吸盘边缘平整度的检测方法通过将一平整且与静电吸盘大小相当的检测晶圆设置在所述静电吸盘上进行扫描曝光，然后依据曝光后检测晶圆边缘与中心区域的特征尺寸的差别来判断静电吸盘边缘是否平整，如此可避免由于静电吸盘不平整所造成的经济损失，另可大大提高器件的良品率。

Claims (6)

1.一种静电吸盘边缘平整度的检测方法，该静电吸盘设置在扫描曝光机台中，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)提供一具有多个特定图形的光罩，且将其设置在该扫描曝光机台中；(2)提供一平整且大小与该静电吸盘相当的检测晶圆，并将其放置在静电吸盘上；(3)使用该光罩对该检测晶圆进行扫描曝光；(4)测量检测晶圆边缘及中心区域的该特定图形的特征尺寸；(5)依据检测晶圆边缘及中心区域的特定图形的特征尺寸判断该静电吸盘的边缘的平整状况，当该晶圆边缘与中心区域的特定图形的特征尺寸的偏差在容许偏差范围时，判定该静电吸盘边缘平整，当该晶圆边缘与中心区域的特定图形的特征尺寸的偏差超出容许偏差范围时，判定该静电吸盘边缘不平整。
2.如权利要求1所述的静电吸盘边缘平整度的检测方法，其特征在于，该容许偏差范围为中心区域的特定图形的特征尺寸的正负10％。
3.如权利要求1所述的静电吸盘边缘平整度的检测方法，其特征在于，该曝光机台设置有多个用于侦测静电吸盘表面位置信息的位置侦测模块，该位置侦测模块可侦测到静电吸盘中心区域的三维位置信息，还可侦测到静电吸盘边缘区域的一维或水平二维位置信息。
4.如权利要求3所述的静电吸盘边缘平整度的检测方法，其特征在于，当检测晶圆设置在该静电吸盘上时，该位置侦测模块可侦测到该检测晶圆中心区域的三维位置信息，还可侦测到该检测晶圆边缘区域的一维或水平二维位置信息。
5.如权利要求4所述的静电吸盘边缘平整度的检测方法，其特征在于，该曝光机台还设置有扫瞄曝光模块，该扫瞄曝光模块依据该位置侦测模块所侦测到的该检测晶圆的位置信息对该检测晶圆进行扫描曝光。
6.如权利要求1所述的静电吸盘边缘平整度的检测方法，其特征在于，在步骤(4)中，通过临界尺寸扫描电镜测量该特定图形的特征尺寸，该临界尺寸扫描电镜通过一测量程序来测量该检测晶圆中心及边缘区域的特定图形的特征尺寸。
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