CN104157590B - 电子束缺陷扫描装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子束缺陷扫描装置，用于在抗反射层制备之前对晶圆进行电子束缺陷扫描。该装置包括电子束缺陷扫描机台；用于承载经电子束缺陷扫描后的晶圆导电基座，该导电基座接地以消除该晶圆上残留的负电荷；用于将晶圆从晶圆传送盒中传递至电子束缺陷扫描机台、在电子束缺陷扫描后将晶圆从该电子束缺陷扫描机台传输至导电基座上、在晶圆上残留的负电荷消除后将晶圆传输回晶圆传送盒中的传输机构；以及控制该传输机构的动作的控制机构。本发明能够消除电子束缺陷扫描残留在晶圆表面的负电荷对抗反射层的损伤。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种电子束缺陷扫描装置及电子束缺陷扫描方法。
背景技术
随着半导体制造技术的日新月异，产品器件的线宽在不断减小，而缺陷对产品的良率也会产生更大的破坏，因此提高芯片缺陷的捕获能力也成为提升半导体良率的重要手段。
flash产品具有存储区域和逻辑运算区域，存储区域和逻辑运算区域普遍采用不同深度的浅沟槽隔离STI，而STI沟槽的形成是通过两次光刻蚀刻过程实现。具体来说，是先通过第一次光刻蚀刻形成存储区域的STI，之后形成底部抗反射层BARC，进行第二次光刻蚀刻形成逻辑运算区域的STI。在第二次光刻过程中BARC层作为光阻挡层。然而，在生产过程中发现flash产品的存储区域的STI沟槽蚀刻后、BARC层形成之前如果进行了电子束缺陷检测，在后续的逻辑运算区域的STI沟槽蚀刻之后会出现凹坑缺陷。图1显示了该缺陷的形成机理。在进行电子束缺陷扫描后，晶片表面会残留负电荷e-，后续形成BARC层具有吸光性，这些电子与BARC层接触造成BARC层的损伤，如图1中形成的气泡。在后续逻辑运算区域的STI的光刻刻蚀过程中该损伤造成STI沟槽底部出现凹坑缺陷，该凹坑缺陷会直接影响到STI结构的形成，进而影响MOS管的正常工作。现有技术中，常采用避免在BARC层形成前进行电子束缺陷扫描，如此可将缺陷监控控制在后续站点，该方法虽然可以暂时消除因为电子束缺陷扫描所残留的负电荷对BARC层的损伤，但却无法及时发现存储区域STI沟槽光刻刻蚀的异常，如果存在缺陷也无法进行补救。因此迫切需要一种新的设计来去除负电荷残留对BARC层制成的影响，进而提高产品良率。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种电子束缺陷扫描装置及方法，能够消除电子束缺陷扫描对BARC层制备的负面影响。
为达成上述目的，本发明提供一种电子束缺陷扫描装置，其包括用于在抗反射层制备之前对晶圆进行电子束缺陷扫描的电子束缺陷扫描机台；用于承载经电子束缺陷扫描后的晶圆的导电基座，所述导电基座接地以消除该晶圆上残留的负电荷；传输机构，用于将所述晶圆从晶圆传送盒中传递至所述电子束缺陷扫描机台、在电子束缺陷扫描后将所述晶圆从该电子束缺陷扫描机台传输至所述导电基座上以及在所述晶圆上残留的负电荷消除后将所述晶圆传输回所述晶圆传送盒中；以及控制机构，用于控制该传输机构的动作。
优选的，所述导电基座承载所述晶圆的承载面与所述晶圆的尺寸相对应。
优选的，所述控制机构控制所述传输机构在所述晶圆放置于所述导电基座上30～60秒之后将该晶圆传输回所述晶圆传送盒。
优选的，所述导电基座的材料为金属或金属合金。
本发明还提供了一种电子束缺陷扫描方法，其应用于抗反射层制备之前，包括以下步骤：将晶圆从晶圆传送盒中传递至电子束缺陷扫描机台进行电子束缺陷扫描；在电子束缺陷扫描后将所述晶圆从该电子束缺陷扫描机台传输至一导电基座上，所述导电基座承载所述晶圆且接地以消除该晶圆上残留的负电荷；以及在所述晶圆上残留的负电荷消除后将所述晶圆传输回所述晶圆传送盒中。
优选的，在所述晶圆放置于所述导电基座上30～60秒之后将该晶圆传输回所述晶圆传送盒。
优选的，所述导电基座用于承载所述晶圆的承载面与所述晶圆的尺寸相对应。
优选的，所述导电基座的材料为金属或金属合金。
相较于现有技术，本发明所提出的电子束缺陷扫描装置增加了接地的导电基座来消除电子束缺陷扫描后晶圆上残留的负电荷，从而可避免在后续抗反射层的制备过程中负电荷对抗反射层的损伤，进而消除了光刻刻蚀抗反射层所形成的沟槽的凹坑缺陷，提升了产品的良率。
附图说明
图1为现有技术中电子束缺陷扫描对底部抗反射层及光刻蚀刻底部抗反射层形成的沟槽所造成的缺陷的示意图；
图2为本发明一实施例的电子束缺陷扫描装置的方块图；
图3为本发明一实施例的电子束缺陷扫描装置的导电基座的示意图；
图4为本发明一实施例的电子束缺陷扫描方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。
图2显示了本发明一实施例的电子束缺陷扫描装置的方块图，本实施例的电子束缺陷扫描装置用于在抗反射层制备之前对晶圆进行电子束缺陷扫描，其包括电子束缺陷扫描机台21、导电基座22、传输机构23和控制机构24。电子束缺陷扫描机台21利用电子束轰击待检测的晶圆表面对被扫描区域成像，从而检出晶圆的缺陷区域。导电基座22用于承载经电子束缺陷扫描后的晶圆，例如通过抽真空利用负压将晶圆吸住的方式承载晶圆。如图3所示，导电基座具有承载晶圆的承载面，该承载面的大小与晶圆尺寸对应，当晶圆放置在导电基座上时，晶圆背面与承载面良好接触。同时，导电基座接地，因此晶圆经电子束缺陷扫描后其表面残留的负电荷可以通过该接地的导电基座消除。较佳的，导电基座的材料为金属或金属合金。传输机构23用于对晶圆进行传输，并由控制机构24控制其动作。具体来说，在控制机构24的控制下，传输机构23先将晶圆从晶圆传送盒11中传递至电子束缺陷扫描机台21上、在电子束缺陷扫描后将晶圆从电子束缺陷扫描机台21传输至导电基座22上，而在晶圆上残留的负电荷消除后再将晶圆传输回晶圆传送盒11中。其中，当经电子束缺陷扫描的晶圆由传输机构23放置在导电基座21上一定时间，如30～60秒之后，可以判定晶圆表面的负电荷已经完全消除，控制机构24控制传输机构23将晶圆重新传回晶圆传送盒，由此完成晶圆的电子束缺陷扫描动作。之后，该晶圆传送盒11将从电子束缺陷扫描装置搬出，负电荷已消除的晶圆被传送至工艺腔室中进行抗反射层的制备工艺。由于去除了负电荷，具有吸光性的抗反射层不会再被负电荷损伤，后续的沟槽光刻蚀刻工艺所形成的沟槽结构也就不会产生凹坑缺陷。
图4显示了本发明一实施例的利用上述的电子束缺陷扫描装置进行电子束缺陷扫描的方法，该方法应用于抗反射层制备之前，包括以下步骤：
S1：将晶圆从晶圆传送盒中传递至电子束缺陷扫描机台进行电子束缺陷扫描；
S2：在电子束缺陷扫描后将晶圆从该电子束缺陷扫描机台传输至接地的导电基座上；本步骤中，由于导电基座导电且接地，与导电基座接触的晶圆上残留的负电荷得以消除。
S3：在晶圆上残留的负电荷消除后将晶圆传输回晶圆传送盒中。
本发明的电子束缺陷扫描装置及方法可应用于需要两次光刻刻蚀形成沟槽以及应用抗反射层的场合，例如flash产品存储区域和逻辑运算区域不同深度的浅沟槽隔离STI结构的刻蚀制程中。当经第一次光刻蚀刻形成存储区域的STI沟槽后，将晶圆送入本发明的电子束缺陷扫描装置进行缺陷检测及晶圆负电荷的消除。然后再将晶圆送入工艺腔制备抗反射层、第二次光刻蚀刻在抗反射层及衬底制作出逻辑运算区域的STI沟槽。由于抗反射层形成后不再产生负电荷导致的缺陷，最终形成的STI沟槽能够具有良好的形貌。
综上所述，本发明所提出的电子束缺陷扫描装置及电子束缺陷扫描方法，通过增加接地的导电基座，将经电子束缺陷扫描后晶圆表面残留的负电荷消除，如此可从根本上解决负电荷与抗反射层反应对抗反射层造成损伤的问题，提高了产品良率。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然所述诸多实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。
Claims (8)
1.一种电子束缺陷扫描装置，其特征在于，包括：
电子束缺陷扫描机台，用于在抗反射层制备工艺之前对晶圆进行电子束缺陷扫描；
导电基座，用于承载经电子束缺陷扫描后的晶圆，所述导电基座接地以消除经电子束缺陷扫描后的该晶圆上残留的负电荷，用于避免在所述抗反射层制备工艺中负电荷对抗反射层的损伤；
传输机构，用于将所述晶圆从晶圆传送盒中传递至所述电子束缺陷扫描机台、在电子束缺陷扫描后将所述晶圆从该电子束缺陷扫描机台传输至所述导电基座上以及在所述晶圆上残留的负电荷消除后将所述晶圆传输回所述晶圆传送盒中；以及
控制机构，用于控制该传输机构的动作。
2.根据权利要求1所述的电子束缺陷扫描装置，其特征在于，所述导电基座承载所述晶圆的承载面与所述晶圆的尺寸相对应。
3.根据权利要求2所述的电子束缺陷扫描装置，其特征在于，所述控制机构控制所述传输机构在所述晶圆放置于所述导电基座上30～60秒之后将该晶圆传输回所述晶圆传送盒。
4.根据权利要求1所述的电子束缺陷扫描装置，其特征在于，所述导电基座的材料为金属或金属合金。
5.一种电子束缺陷扫描方法，其应用于抗反射层制备工艺之前，包括以下步骤：
将晶圆从晶圆传送盒中传递至电子束缺陷扫描机台进行电子束缺陷扫描；
在电子束缺陷扫描后将所述晶圆从该电子束缺陷扫描机台传输至一导电基座上，所述导电基座承载所述晶圆且接地以消除该晶圆上残留的负电荷，以避免在所述抗反射层制备工艺中负电荷对抗反射层的损伤；以及
在所述晶圆上残留的负电荷消除后将所述晶圆传输回所述晶圆传送盒中。
6.根据权利要求5所述的电子束缺陷扫描方法，其特征在于，在所述晶圆放置于所述导电基座上30～60秒之后将该晶圆传输回所述晶圆传送盒。
7.根据权利要求5所述的电子束缺陷扫描方法，其特征在于，所述导电基座用于承载所述晶圆的承载面与所述晶圆的尺寸相对应。
8.根据权利要求5所述的电子束缺陷扫描方法，其特征在于，所述导电基座的材料为金属或金属合金。
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