CN101409244A - 晶圆表面与工艺微粒与缺陷的监控方法 - Google Patents

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CN101409244A CNA2008101755319A CN200810175531A CN101409244A CN 101409244 A CN101409244 A CN 101409244A CN A2008101755319 A CNA2008101755319 A CN A2008101755319A CN 200810175531 A CN200810175531 A CN 200810175531A CN 101409244 A CN101409244 A CN 101409244A
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陈石晏
曾昭权
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Abstract

一种晶圆表面与工艺微粒与缺陷的监控方法，其中晶圆表面微粒与缺陷的监控方法是利用一量测机台以监测一晶圆实质有效表面上的微粒与缺陷。在监测之前，先在晶圆实质有效表面上形成一实质均匀的共形披覆层，并控制其厚度以使晶圆表面上可能有效的微粒与缺陷轮廓被适当放大。

Description

晶圆表面与工艺微粒与缺陷的监控方法
本发明是申请号：02106865.8申请日：2002年3月6日
发明名称：晶圆表面与工艺微粒与缺陷的监控方法的分案申请。
技术领域
本发明是有关于一种半导体工艺的监控方法，且特别是有关于一种晶圆表面与工艺微粒((Particle)与缺陷(Defect)的监控方法。
背景技术
通常一半导体厂的工艺流程中，在一些关键的工艺步骤之后，都会设置一监测站。设置此监测站的目的是为了监测晶圆在当次的关键工艺中，监测是否有微粒附着或者是有缺陷形成。由于在这些关键的工艺步骤里，倘若晶圆上有微粒的附着或是缺陷形成，可能会影响后续所形成的器件。因此，监测晶圆上是否有微粒的附着或是缺陷的形成是非常重要的。
而公知对于晶圆表面与工艺微粒与缺陷的监控方法，是在晶圆于一特定工艺完成之后，便直接将晶圆送进一量测机台。利用此量测机台以监测此晶圆上是否有微粒附着或者是否有缺陷形成。
然而，当于晶圆上所附着的微粒尺寸或者是于晶圆上所形成的缺陷的尺寸小于量测机台的侦测极限时(目前量测机台的侦测极限是仅能量测到0.1微米以上的微粒与缺陷)，此量测机台便无法监测出此晶圆上是否有微粒的附着或者是有缺陷的形成。特别的是，随着集成电路集成度的提高，器件尺寸也随之缩小。由于对于尺寸愈小的器件，其微小缺陷的形成或微小颗粒的附着，会使器件受到愈严重的影响。
发明内容
本发明的目的就是在提供一种晶圆表面与工艺微粒与缺陷的监控方法，以解决当晶圆上的缺陷或微粒的尺寸小于量测机台的侦测极限时，便无法量测出晶圆上是否有微粒附着或者是否有微小缺陷形成的问题。
为达到上述目的，本发明提出一种晶圆表面微粒与缺陷的监控方法，此方法利用一量测机台以监测一晶圆实质有效表面上的微粒与缺陷。其中晶圆表面上的微粒与缺陷包括尺寸小于0.1微米的微粒与缺陷。在监测之前，先在晶圆实质有效表面上形成一实质均匀的共形披覆层，并控制其厚度使晶圆表面上可能有效的微粒与缺陷轮廓被适当放大。其中，此共形披覆层是在一快速热工艺沉积机台(Thermal Process Common Centura)中形成的。且所形成的共形披覆层的厚度为1000埃至2000埃左右。形成此共形披覆层的时间仅需6分钟至10分钟的时间。而此共形披覆层的材质可以是氮化硅、多晶硅或氧化硅。
本发明提出一种晶圆表面微粒与缺陷的监控方法，用以监控一工艺机台在生产时可能产生的微粒与缺陷量。此方法首先将一控片置于一工艺机台中，并仿真工艺状态。之后在控片表面上成长一层实质均匀的共形披覆层，并控制其厚度使控片表面上可能有的微粒与缺陷轮廓被适当放大。其中，此共形披覆层是在一快速热工艺沉积机台中形成的。且所形成的共形披覆层的厚度为1000埃至2000埃左右。形成此共形披覆层的时间仅需6分钟至10分钟的时间。而此共形披覆层的材质可以是氮化硅、多晶硅或氧化硅。最后，利用一量测机台，对共形披覆层表面进行量测，以发现可能的微粒与缺陷。
本发明的晶圆表面与工艺微粒与缺陷的监控方法，是通过于晶圆表面上或一控片表面沉积一层共形的披覆层，以使原先无法被量测机台所量到的微粒与缺陷被放大。如此，便可以解决公知方法中因微粒与缺陷的尺寸低于量测机台的侦测极限时便无法量测到的问题。
本发明的晶圆表面与工艺微粒与缺陷的监控方法，其于晶圆表面以及控片表面上形成共形披覆层的方法使用快速热工艺沉积机台而形成。由于以快速热工艺沉积机台形成约1000埃至2000埃厚度的批覆层仅需6分钟至10分钟左右的时间。因此，本发明以快速热工艺沉积机台来形成此共形批覆层并不会使晶圆监测的时间增加过多。
附图说明
图1A至图1B为依照本发明一较佳实施例的晶圆缺陷的监测方法的流程剖面示意图。
100：晶圆        102：微粒
104：缺陷        106：共形披覆层
108，110：尺寸
具体实施方式
图1A至图1B，其为依照本发明一较佳实施例的晶圆缺陷的量测方法的流程剖面示意图。
请参照图1A，首先提供一晶圆100，其中，晶圆100可以是一加工中的晶圆或是一控片。而倘若晶圆100是一加工中的晶圆，则本发明的方法可用来监测此晶圆实质有效表面上是否有微粒102的附着或者是缺陷104的形成。倘若晶圆100是一控片，则本发明的方法可将控片放置在在一工艺机台中并仿真工艺状态，借以监控此工艺机台可能产生的微粒102与缺陷104量。其中，所监测的微粒102与缺陷104包括尺寸小于0.1微米。
之后，请参照图1B，在晶圆100上形成一层实质均匀的共形批覆层106，覆盖住晶圆100上的微粒102以及缺陷104。
其中，形成此共形披覆层106的方法例如是在一快速热工艺沉积机台中进行一沉积工艺而形成。且所形成的共形披覆层106的厚度例如是介于1000埃至2000埃之间，其材质例如是氮化硅、多晶硅或氧化硅。而在快速热工艺沉积机台中形成共形披覆层106的温度例如是摄氏700度至摄氏800度。在快速热工艺沉积机台中形成共形披覆层106的时间仅需6分钟至10分钟。且在快速热工艺沉积机台中形成共形披覆层106的压力例如是250Torr至300Torr。
当所形成的共形披覆层106为一共形的氮化硅层时，其于快速热工艺沉积机台中所通入的反应气体例如是硅甲烷(SiH4)与氨气(NH3)。其沉积反应的压力为275Torr。而此氮化硅材质的共形披覆层106的沉积速率为33.33埃/秒。
当所形成的共形披覆层106为一共形的氧化硅层时，其于快速热工艺沉积机台中所通入的反应气体例如是硅甲烷(SiH4)与一氧化二氮伽20)。其沉积反应的压力为275Torr。而此氧化硅材质的共形披覆层106的沉积速率为1.16埃/秒。
当所形成的共形披覆层106为一共形的多晶硅层时，其于快速热工艺沉积机台中所通入的反应气体例如是硅甲烷(SiH4)。其沉积反应的压力为275Torr。而此氧化硅材质的共形披覆层106的沉积速率为30埃/秒。
请继续参照图1B，在形成共形的批覆层106之后，原先微粒102与缺陷104的尺寸都将因上方的共形披覆层106厚度的贡献而放大成尺寸108，110。特别是，对于尺寸小于0.1微米的微粒102以及缺陷104，都将因其上方的共形披覆层106厚度的贡献，而使微粒102以及缺陷104的尺寸108，110放大成大于0.1微米。如此一来，利用现有的量测机台(侦测极限约为0.1微米左右)便可以量测到晶圆100上尺寸小于0.1微米的微粒102与缺陷104。
本发明通过于晶圆上沉积一层共形的批覆层，以使原先无法被量测机台所量到的微粒与缺陷被放大。如此，便可以解决公知方法中因微粒与缺陷的尺寸低于量测机台的侦测极限时便无法量测到的问题。
另外，本发明使用快速热工艺沉积机台进行一沉积工艺，以于晶圆上形成共形批覆层。原因是以快速热工艺沉积机台形成厚度约1000埃至2000埃的批覆层仅需6分钟至10分钟左右，而倘若是以一般的沉积机台来形成相同厚度的薄膜，则至少需要7小时至8小时的时间。因此，本发明以快速热工艺沉积机台来形成此共形批覆层并不会使晶圆监测的时间增加过多。

Claims (13)

1、一种晶圆表面微粒与缺陷的监控装置，其特征在于其包括：
一机台，量测在一晶圆实质有效表面上形成一实质均匀的共形披覆层，所监控的微粒与缺陷的尺寸为小于0.1微米。
2、根据权利要求1所述的晶圆表面微粒与缺陷的监控装置，其特征在于其中所述的共形披覆层的厚度介于1000埃至2000埃之间.
3、根据权利要求1所述的晶圆表面微粒与缺陷的监控装置，其特征在于其中所述的共形披覆层是利用一快速热工艺沉积机台而形成的。
4、根据权利要求1所述的晶圆表面微粒与缺陷的监控装置，其特征在于其中所述的共形披覆层的形成时间介于6分钟至10分钟之间。
5、根据权利要求1所述的晶圆表面微粒与缺陷的监控装置，其特征在于其中所述的共形披覆层的形成压力介于250Torr至300Torr之间。
6、根据权利要求1所述的晶圆表面微粒与缺陷的监控装置，其特征在于其中所述的共形披覆层的形成温度是介于700摄氏度至800摄氏度之间。
7、根据权利要求1所述的晶圆表面微粒与缺陷的监控装置，其特征在于其中所述的共形披覆层的材质是选自氮化硅、多晶硅或氧化硅。
8、一种晶圆表面微粒与缺陷的侦测方法，其利用一量测机台，侦测一晶圆实质有效表面上小于0.1微米的微粒与缺陷，其特征是，
在监测之前，先在该晶圆实质有效表面上形成一实质均匀的共形披覆层，并控制其厚度使该表面上可能有效的微粒与缺陷轮廓被适当放大，该共形披覆层的厚度介于1000埃至2000埃之间。
9、根据权利要求8所述的晶圆表面微粒与缺陷的侦测方法，其特征是，形成该共形披覆层的方法是利用一快速热工艺沉积机台而形成的。
10、根据权利要求9所述的晶圆表面微粒与缺陷的侦测方法，其特征是，形成该共形披覆层的压力介于250Torr至300Torr之间。
11、根据权利要求9所述的晶圆表面微粒与缺陷的侦测方法，其特征是，形成该共形披覆层的时间介于6分钟至10分钟之间。
12、根据权利要求9所述的晶圆表面微粒与缺陷的侦测方法，其特征是，形成该共形披覆层的温度是介于700摄氏度至800摄氏度之间。
13、根据权利要求8所述的晶圆表面微粒与缺陷的侦测方法，其特征是，该共形披覆层的材质是选自氮化硅、多晶硅或氧化硅。
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