CN101894827A

CN101894827A - 一种用于涂胶及洗边检测的测试晶圆

Info

Publication number: CN101894827A
Application number: CN 200910051554
Authority: CN
Inventors: 蒋国伟; 张伟; 潘贤俊; 陈枫
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Priority date: 2009-05-19
Filing date: 2009-05-19
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2029-05-19
Also published as: CN101894827B

Abstract

本发明提供了一种用于涂胶及洗边检测的测试晶圆，包括：晶圆本体；第一标记，设置于所述晶圆本体表面的边缘，用于检测洗边工艺的洗边宽度；第二标记，设置于所述晶圆本体表面的中心，用于检测涂胶工艺中滴胶的位置。通过该测试晶圆可解决现有涂胶工艺中，无法快速准确的判断出滴胶的位置是否正确的问题，还可方便、快速的判断出洗边宽度是否符合洗边工艺要求，此外，还能避免洗边宽度检测过程中对晶圆的污染，提高了晶圆的生产良率。

Description

一种用于涂胶及洗边检测的测试晶圆

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，尤其涉及一种用于涂胶及洗边检测的测试晶圆。

背景技术

光刻胶主要应用于电子工业中集成电路和半导体分立器件的细微加工过程中，它利用光化学反应原理，经曝光、显影将所需要的微细图形从掩膜版转移至待加工的晶圆上，然后进行刻蚀、扩散、离子注入、金属化等工艺。涂胶工艺的目的就是在晶圆表面建立薄的、均匀的、并且没有缺陷的光刻胶膜。但是，在晶圆的涂胶过程中，由于旋转产生的离心力的作用，使得晶圆上的光刻胶逐渐向晶圆边缘散布，导致光刻胶累积在晶圆的边缘形成突起残留，进而导致后续工艺的污染状况。为了去除累积于晶圆边缘的光刻胶残留，通常在涂胶工艺后加入洗边(Edge Bean Removal，EBR)工艺，也称作边缘球状物去除工艺、边胶去除工艺，以去除晶圆边缘的光刻胶残留。

业界通常利用涂胶设备完成涂胶工艺和洗边工艺，在涂胶工艺中，滴胶喷嘴将光刻胶滴在晶圆表面，承载晶圆的卡盘高速旋转获得要求厚度的光刻胶膜，之后进行边胶去除工艺，边胶去除喷嘴将洗边液喷洒在晶圆边缘的洗边区域内，以溶解残留的光刻胶。

其中，在涂胶工艺中，滴胶喷嘴滴胶的位置是至关重要的，为了获得均匀的光刻胶膜，一般需要滴胶喷嘴在晶圆表面的中心位置滴胶。因此，在涂胶设备的维护过程中，设备维护人员需要检测滴胶喷嘴滴胶的位置是否正确。设备维护人员通常利用一不具有任何图形的晶圆，将其放在涂胶设备上，运行涂胶工艺，并观察在光刻胶涂布过程中，滴胶喷嘴是否正对着晶圆的中心滴胶。但是，由于晶圆上没有任何位置标识，往往通过目测无法准确的判断出滴胶喷嘴是否在所述晶圆的中心位置滴胶。

另外，在洗边工艺中，洗边的宽度通常可根据不同的工艺要求预先在涂胶设备上设定。然而，由于机台可能存在误差，使得洗边液的喷洒无法确保在晶圆边缘的各个方向上都保持均匀，导致洗边的宽度与设定值不一致，或者洗边区域在晶圆上产生不对称的偏移。以目前而言，设备维护人员在维护涂胶设备时，所采用的检测方法主要是目测或利用标尺来测量洗边的宽度，以判断设备是否运行正常，洗边步骤是否符合工艺要求。然而，当通过目测来估算洗边的宽度时，常因为人为误差，使得不同的测量人员对同一晶圆进行判断时，常常会得到不同的结果。此外，当使用标尺来测量洗边的宽度时，易造成晶圆的污染，且操作的过程复杂，往往需要花费几分钟才能完成一个晶圆的测量，降低了生产效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于涂胶及洗边检测的测试晶圆，通过该测试晶圆可解决现有涂胶工艺中，无法快速准确的判断出滴胶位置是否正确的问题。

本发明的另一目的是提供一种用于涂胶及洗边检测的测试晶圆，以方便、快速的判断出洗边宽度是否符合洗边工艺要求。

本发明的又一目的是提供一种用于涂胶及洗边检测的测试晶圆，解决洗边宽度检测过程中对晶圆的污染的问题。

为了实现上述的目的，本发明提供一种用于涂胶及洗边检测的测试晶圆，包括：晶圆本体；第一标记，设置于所述晶圆本体表面的边缘，用于检测洗边工艺的洗边宽度；第二标记，设置于所述晶圆本体表面的中心，用于检测涂胶工艺中滴胶的位置。

可选的，所述洗边工艺具有一标准洗边宽度，所述第一标记的宽度与所述标准洗边宽度相匹配。

可选的，所述第一标记包括多个测试标记，所述多个测试标记均匀分布在所述晶圆本体表面的边缘。

可选的，所述测试标记为圆形。

可选的，所述测试标记的直径等于所述标准洗边宽度。

可选的，所述测试标记为正方形。

可选的，所述第二标记为“十”字形，其包括多个均匀分布的检测标记。

可选的，所述检测标记为圆形。

可选的，所述检测标记为正方形。

可选的，所述第一标记通过刻蚀所述晶圆本体形成。

可选的，所述第二标记通过刻蚀所述晶圆本体形成。

本发明所提供的用于涂胶及洗边检测的测试晶圆具有以下有益效果：

1、由于所述测试晶圆包括设置于晶圆本体表面边缘的第一标记，因此，在洗边工艺完成后，可通过所述第一标记方便、快速的判断出洗边宽度是否符合洗边工艺要求，且可避免洗边宽度检测过程中对晶圆的污染，提高了晶圆的生产良率。

2、所述测试晶圆还包括第二标记，其设置于晶圆本体表面的中心位置，在涂胶工艺过程中，可直观地比较出滴胶喷嘴滴胶的位置是否正确，还可判断出滴胶喷嘴偏移的方向，提高了生产效率。

附图说明

图1为涂胶设备的实例；

图2为本发明一实施例提供的用于涂胶及洗边检测的测试晶圆的示意图；

图3A至图3C为图2所示测试晶圆的工作原理图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的用于涂胶及洗边检测的测试晶圆作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参考图1，业界通常利用涂胶设备完成涂胶工艺和洗边工艺，涂胶设备(track)10包括光刻胶供应装置11、滴胶喷嘴12、洗边液供应装置13和边胶去除喷嘴14，在涂胶工艺中，滴胶喷嘴12将光刻胶供应装置11提供的光刻胶滴在不具有任何图形的晶圆15表面，承载晶圆15的卡盘(未图示)高速旋转获得要求厚度的光刻胶膜，之后进行边胶去除工艺，边胶去除喷嘴14将洗边液供应装置13提供的洗边液喷洒在晶圆边缘的洗边区域内，以溶解残留的光刻胶。

为了判断涂胶工艺中滴胶的位置是否满足生产要求，设备维护人员一般通过目测来判断在光刻胶涂布过程中，滴胶喷嘴12是否正对着晶圆15的中心位置滴胶。但是，由于晶圆15上没有任何位置标识，通过目测方法来判断滴胶喷嘴12滴胶的位置是否满足涂胶工艺要求时，无法获得准确的结果。

另外，为了判断洗边宽度是否满足生产要求，所采用的检测方法通常是目测或利用标尺来测量洗边的宽度，以判断涂胶设备是否运行正常，洗边步骤是否符合工艺要求。然而，当通过目测来估算洗边的宽度时，常因为人为误差，使得不同的测量人员对同一晶圆进行判断时，得到不同的结果。此外，当使用标尺来测量洗边宽度时，易造成晶圆的污染，且操作的过程复杂，往往需要花费几分钟才能完成一个晶圆的测量，降低了生产效率。

请参考图2，其为本发明一实施例所提供的用于涂胶及洗边检测的测试晶圆的示意图，所述测试晶圆100包括：晶圆本体110；第一标记120，设置于晶圆本体110表面的边缘，用于检测洗边工艺的洗边宽度；第二标记130，设置于晶圆本体110表面的中心，用于检测涂胶工艺中滴胶的位置。

其中，所述洗边工艺具有一标准洗边宽度，第一标记120的宽度与所述标准洗边宽度相匹配，第一标记120包括多个测试标记121，所述多个测试标记121均匀分布在晶圆本体110表面的边缘。优选的，测试标记121为圆形，可利用现有的掩模板通过刻蚀步骤形成，无需另外制作掩模板。测试标记121的直径122等于所述标准洗边宽度，即假设根据洗边工艺要求，标准洗边宽度为1mm，则相应的测试标记121的直径为1mm。

进一步的，第二标记130为十字形，设置在晶圆本体110表面的中心位置，用于检测涂胶工艺中滴胶的位置是否正确。第二标记130包括多个均匀分布的检测标记131。优选的，检测标记131为圆形，与所述测试标记121相同的形状，可方便加工制作。

通过所述测试晶圆100，可解决在现有涂胶工艺中，无法快速准确的判断出滴胶位置是否正确的问题，还可方便快速的判断出洗边宽度是否符合洗边工艺要求，同时还可避免洗边宽度检测过程中对晶圆的污染。

具体的说，本发明一实施例所提供的测量晶圆的使用过程包括：首先，将设置有第一标记120和第二标记130的测试晶圆100放在图1所示的涂胶设备10上，运行涂胶工艺，并观察滴胶喷嘴12是否正对着第二标记130的中心位置滴胶，由于有了参照物，可方便判断滴胶喷嘴12滴胶的位置是否正确，不同设备维护人员检测同一涂胶设备可得出相同的检测结论，减少了设备维护时间，提高了生产效率。优选的，第二标记130为“十”字形，其包括多个均匀分布的检测标记131，因此，不仅能直观的判断出滴胶喷嘴12滴胶的位置是否正确，还能判断出其偏移的方向。

需要说明的是，在本发明所提供的测量晶圆中，测试标记的形状并不局限于圆形，也可根据实际需要设置为其它形状，例如正方形；同样，检测标记的形状也可设置为其它形状，例如正方形。

继续参考图3A至图3B，进行涂胶工艺后，运行洗边工艺，待洗边工艺完成后取下测试晶圆100，并判断洗边宽度是否满足洗边工艺要求。详细的，若标准洗边宽度设定为1mm，则相应的测试标记121的直径为1mm，则在理想情况下，如图3A所示，保留的光刻胶膜140的边缘的位置141，恰好与测试标记121的内侧边缘重合，即洗边宽度142满足洗边工艺要求。

如图3B所示，若保留的光刻胶膜140的边缘的位置141，与测试标记121具有一定间隙，则判断洗边宽度142大于标准洗边宽度，则需根据测量结果有针对性地对涂胶设备的设置参数进行调整，使得洗边步骤满足洗边工艺要求。因此，通过目测来比较光刻胶膜边缘的位置与测试标记的内侧边缘是否重合，即可方便、准确的判断出洗边宽度是否符合洗边工艺要求，且不会对测试晶圆造成污染。

此外，本发明一实施例所提供的测试晶圆100，还可检测洗边区域在晶圆上是否产生了不对称的偏移，如图3C所示，保留的光刻胶膜140的边缘一部分与测试标记121重合，另一部分则与测试标记121具有一定间隙，则说明洗边不均匀，需要调整涂胶设备的设置参数，以满足洗边工艺要求。精确的洗边宽度测量有助于提高晶圆的生产良率，特别是对于0.18微米以下的制程工艺。

在本发明的一实施例中，第一标记120及第二标记130通过刻蚀晶圆本体110形成，通过光阻去除步骤，可重复使用测试晶圆，对检测结果不会产生任何影响，降低了生产成本。

综上所述，本发明提供了一种用于涂胶及洗边检测的测试晶圆，所述测试晶圆包括设置于晶圆本体表面边缘的第一标记，因此，在洗边工艺完成后，可通过所述第一标记方便、快速的判断出洗边宽度是否符合洗边工艺要求，且可避免洗边宽度检测过程中对晶圆的污染，所述测试晶圆还包括第二标记，其设置于晶圆本体表面的中心位置，在涂胶工艺过程中，可直观地比较出滴胶喷嘴滴胶的位置是否正确，还可判断出滴胶位置偏移的方向，可提高生产效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims

1.一种用于涂胶及洗边检测的测试晶圆，其特征在于，包括：

晶圆本体；

第一标记，设置于所述晶圆本体表面的边缘，用于检测洗边工艺的洗边宽度；

第二标记，设置于所述晶圆本体表面的中心，用于检测涂胶工艺中滴胶的位置。

2.如权利要求1所述的用于涂胶及洗边检测的测试晶圆，其特征在于，所述洗边工艺具有一标准洗边宽度，所述第一标记的宽度与所述标准洗边宽度相匹配。

3.如权利要求2所述的用于涂胶及洗边检测的测试晶圆，其特征在于，所述第一标记包括多个测试标记，所述多个测试标记均匀分布在所述晶圆本体表面的边缘。

4.如权利要求3所述的用于涂胶及洗边检测的测试晶圆，其特征在于，所述测试标记为圆形。

5.如权利要求4所述的用于涂胶及洗边检测的测试晶圆，其特征在于，所述测试标记的直径等于所述标准洗边宽度。

6.如权利要求3所述的用于涂胶及洗边检测的测试晶圆，其特征在于，所述测试标记为正方形。

7.如权利要求1所述的用于涂胶及洗边检测的测试晶圆，其特征在于，所述第二标记为“十”字形，其包括多个均匀分布的检测标记。

8.如权利要求7所述的用于涂胶及洗边检测的测试晶圆，其特征在于，所述检测标记为圆形。

9.如权利要求7所述的用于涂胶及洗边检测的测试晶圆，其特征在于，所述检测标记为正方形。

10.如权利要求1所述的用于涂胶及洗边检测的测试晶圆，其特征在于，所述第一标记通过刻蚀所述晶圆本体形成。

11.如权利要求1所述的用于涂胶及洗边检测的测试晶圆，其特征在于，所述第二标记通过刻蚀所述晶圆本体形成。