CN103560098A - 晶圆边缘厚度量测稳定性监控方法 - Google Patents

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朱陆君
倪棋梁
陈宏璘
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Shanghai Huali Microelectronics Corp
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    • H01L22/30—Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements

Abstract

一种晶圆边缘厚度量测稳定性监控方法，包括：通过在裸片晶圆上生长一层具有特定厚度的氧化物层来制作标准片；利用检测设备扫描，将每次扫描得到整个晶圆边缘厚度的最大值、最小值和平均值分别进行算术平均；在实际检测时利用检测设备对所述标准片进行扫描以获取整个晶圆边缘厚度；求取最大厚度基准值与最大厚度检测值之差的绝对值作为最大厚度偏差度，求取最小厚度基准值与最小厚度检测值之差的绝对值作为最小厚度偏差度，并求取平均厚度基准值与平均厚度检测值之差的绝对值作为平均厚度偏差度；判断最大厚度偏差度是否小于第一阈值、且最大厚度偏差度小于第二阈值、且平均厚度偏差度小于第三阈值，根据判断结果来确定晶圆边缘厚度量测稳定性。

Description

晶圆边缘厚度量测稳定性监控方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种晶圆边缘厚度量测稳定性监控方法。
背景技术
随着集成电路工艺的发展和机台性能的不断提高，工厂对晶圆边缘的缺陷情况越来越注重。一般，工厂会利用诸如CV300R检测机台之类的检测设备对晶圆边缘在诸如EBR（边缘球状物去除，edge-bead rinsing）和WEE（Wafer edgeexposure，晶圆边缘曝光）之类的工艺步骤后进行缺陷检测，这是一种快速有效的工艺步骤品质监控方法。因此，保证检测机台自身稳定性和精确性显得至关重要。
但是，业内CV300R采用的自身检测方法过于简单，无法实际反映机台自身的稳定性和精确性。
具体地说，目前CV300R采用的自身检测方法是通过使用与机台匹配的标准片，该标准片的正面、侧面和背面均包含一定数目的微粒（particle），并且在晶圆表面是无法移动的。机台通过日常检测获得三个面1um大小的微粒总数目,将测量得到的1um大小的微粒数值比上1um大小的微粒基准数目，其比值结果在（90%，110%）之间时表示机台符合跑货标准，机台可以正常使用。在这种检测方法下，检测结果只能反映机台对颗粒状缺陷的捕捉能力，而无法体现出对于晶圆边缘厚度检测的稳定性。
因此，希望能够提供一种能够监控晶圆边缘厚度量测稳定性的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种晶圆边缘厚度量测稳定性监控方法。
为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种晶圆边缘厚度量测稳定性监控方法，其包括：
第一步骤，通过在裸片晶圆上生长一层具有特定厚度的氧化物层来制作标准片；
第二步骤，利用检测设备对所述标准片进行预定次数的扫描以获取整个晶圆边缘厚度，将每次扫描得到整个晶圆边缘厚度的最大值、最小值和平均值分别进行算术平均，从而获取最大厚度基准值、最小厚度基准值和平均厚度基准值；
第三步骤，在实际的检测时利用检测设备对所述标准片进行扫描以获取整个晶圆边缘厚度，分别得到整个晶圆边缘厚度的最大厚度检测值、最小厚度检测值和平均厚度检测值；
第四步骤，求取最大厚度基准值与最大厚度检测值之差的绝对值作为最大厚度偏差度，求取最小厚度基准值与最小厚度检测值之差的绝对值作为最小厚度偏差度，并求取平均厚度基准值与平均厚度检测值之差的绝对值作为平均厚度偏差度；
第五步骤，判断最大厚度偏差度是否小于第一阈值、并且最大厚度偏差度小于第二阈值、并且平均厚度偏差度小于第三阈值，而且根据判断结果来确定晶圆边缘厚度量测稳定性。
优选地，所述氧化物层为二氧化物层。
优选地，所述特定厚度为10000μm。
优选地，在第二步骤中，所述预定次数不小于5次，而且所述预定次数不大于20次。
优选地，所述预定次数为10次。
优选地，第一阈值、第二阈值和第三阈值相等。
优选地，第一阈值、第二阈值和第三阈值均等于20μm。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1示意性地示出了根据本发明实施例的晶圆边缘厚度量测稳定性监控方法的流程图。
需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
本发明原理是利用裸片晶圆（bare wafer）上生长一层氧化物，以作为机台检测的标准片。然后在检测设备上连续多次扫描，将每次扫描得到整个晶圆边缘厚度的最大、最小和平均值进行算术平均，将计算得到的算术平均值和这片晶圆作为厚度量测稳定性的标准值。在实际的检测时，利用检测设备对标准片进行扫描，分别得到整个晶圆边缘厚度的最大值、最小值和平均值并与标准值作比较，并将差值用于确定检测设备的偏差度。这样，通过偏差度可以更加直观的检测到检查设备检测厚度的稳定性和精确性。
具体地说，图1示意性地示出了根据本发明实施例的晶圆边缘厚度量测稳定性监控方法的流程图。
如图1所示，根据本发明实施例的晶圆边缘厚度量测稳定性监控方法包括：
第一步骤S1，通过在裸片晶圆上生长一层具有特定厚度的氧化物层来制作标准片；
例如，所述氧化物层为二氧化物层。例如，所述特定厚度为10000μm。
第二步骤S2，利用检测设备对所述标准片进行预定次数的扫描以获取整个晶圆边缘厚度，将每次扫描得到整个晶圆边缘厚度的最大值、最小值和平均值分别进行算术平均，从而获取最大厚度基准值、最小厚度基准值和平均厚度基准值；
优选地，所述预定次数不小于5次，以提高精度；此外，所述预定次数不大于20次，以节省时间；例如所述预定次数为10次，从而在精度和节省时间之间得到很好的折中。
第三步骤S3，在实际的检测时利用检测设备对所述标准片进行扫描以获取整个晶圆边缘厚度，分别得到整个晶圆边缘厚度的最大厚度检测值、最小厚度检测值和平均厚度检测值；
第四步骤S4，求取最大厚度基准值与最大厚度检测值之差的绝对值作为最大厚度偏差度，求取最小厚度基准值与最小厚度检测值之差的绝对值作为最小厚度偏差度，并求取平均厚度基准值与平均厚度检测值之差的绝对值作为平均厚度偏差度；
具体地说，有如下等式：
最大厚度偏差度=|最大厚度标准值–最大厚度检测结果|；
最小厚度偏差度=|最小厚度标准值–最小厚度检测值|；
平均厚度偏差度=|平均厚度标准值–平均厚度检测值|；
第五步骤S5，判断最大厚度偏差度是否小于第一阈值、并且最大厚度偏差度小于第二阈值、并且平均厚度偏差度小于第三阈值，而且根据判断结果来确定晶圆边缘厚度量测稳定性。
优选地，第一阈值、第二阈值和第三阈值相等，例如，第一阈值、第二阈值和第三阈值均等于20μm。这样，可以在下述条件满足时判断测试设备对晶圆边缘厚度量测的稳定性符合跑货标准：
最大厚度偏差度=|最大厚度标准值–最大厚度检测结果|<20μm；
最小厚度偏差度=|最小厚度标准值–最小厚度检测值|<20μm；
平均厚度偏差度=|平均厚度标准值–平均厚度检测值|<20μm；
现有的检测设备没有厚度检测相关内容，增加此检测项目后若检测设备存在问题就可以直接反应出来。
此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种晶圆边缘厚度量测稳定性监控方法，其特征在于包括：
第一步骤，通过在裸片晶圆上生长一层具有特定厚度的氧化物层来制作标准片；
第二步骤，利用检测设备对所述标准片进行预定次数的扫描以获取整个晶圆边缘厚度，将每次扫描得到整个晶圆边缘厚度的最大值、最小值和平均值分别进行算术平均，从而获取最大厚度基准值、最小厚度基准值和平均厚度基准值；
第三步骤，在实际的检测时利用检测设备对所述标准片进行扫描以获取整个晶圆边缘厚度，分别得到整个晶圆边缘厚度的最大厚度检测值、最小厚度检测值和平均厚度检测值；
第四步骤，求取最大厚度基准值与最大厚度检测值之差的绝对值作为最大厚度偏差度，求取最小厚度基准值与最小厚度检测值之差的绝对值作为最小厚度偏差度，并求取平均厚度基准值与平均厚度检测值之差的绝对值作为平均厚度偏差度；
第五步骤，判断最大厚度偏差度是否小于第一阈值、并且最大厚度偏差度小于第二阈值、并且平均厚度偏差度小于第三阈值，而且根据判断结果来确定晶圆边缘厚度量测稳定性。
2.根据权利要求1所述的晶圆边缘厚度量测稳定性监控方法，其特征在于，所述氧化物层为二氧化物层。
3.根据权利要求1或2所述的晶圆边缘厚度量测稳定性监控方法，其特征在于，所述特定厚度为10000μm。
4.根据权利要求1或2所述的晶圆边缘厚度量测稳定性监控方法，其特征在于，在第二步骤中，所述预定次数不小于5次，而且所述预定次数不大于20次。
5.根据权利要求4所述的晶圆边缘厚度量测稳定性监控方法，其特征在于，所述预定次数为10次。
6.根据权利要求1或2所述的晶圆边缘厚度量测稳定性监控方法，其特征在于，第一阈值、第二阈值和第三阈值相等。
7.根据权利要求1或2所述的晶圆边缘厚度量测稳定性监控方法，其特征在于，第一阈值、第二阈值和第三阈值均等于20μm。
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