CN104882389B - 一种半导体器件量测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种半导体器件量测方法，由于蚀刻完成后的半导体器件形成光阻层，其中，所述光阻层外表面为蚀刻过程中产生的聚合物包覆，该量测方法通过对应所述聚合物材质的电浆，预处理所述半导体器件，以剥离所述光阻层外表面包覆的聚合物，采用量测光源设备量测所述电浆预处理后的半导体器件，从而使得量测光源设备光强的稳定性大大提高，光源部件如镜头等的使用寿命也得到了大大提升，避免所述现有的需频繁的购买及更换光源部件、机台停机等的高额成本付出。

Description

一种半导体器件量测方法
技术领域
本发明涉及半导体工艺技术领域，特别是涉及一种半导体器件量测方法。
背景技术
蚀刻是半导体制造加工领域不可或缺的部分，在现行半导体制造（FAB）多晶硅半导体蚀刻过程中，不同的气体和硅反应会生成各式各样的聚合物（polymer），一部分易于挥发的polymer被泵（pump）抽走，另一部分难于挥发的polymer沉积在晶圆（wafer）残余光阻表面。氯气（Cl2）和碳氟化合物（CFx）作为反应气体生成的polymer挥发性较好，溴化氢（HBr）作为反应气体生成的polymer挥发性相对较差。
多晶硅蚀刻完厚度量测时，由于光路核心组件和wafer放置台处于同一垂直面，量测灯（LAMP）射出的光会导致wafer表面的polymer二次挥发，扩散至LAMP表面再沉积，LAMP部件产生雾化、起毛现象；同时光强持续衰减，量测发生异常。
为了保证光强在稳定区间，现有FAB中需要频繁的更换LAMP相关部件，折损费用高昂。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种半导体器件量测方法，以解决现有半导体器件量测中量测灯损耗大、部件寿命短的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种半导体器件量测方法，包括：蚀刻完成后的半导体器件形成光阻层，其中，所述光阻层外表面为蚀刻过程中产生的聚合物包覆；通过对应所述聚合物材质的电浆，预处理所述半导体器件，以剥离所述光阻层外表面包覆的聚合物；采用量测光源设备量测所述电浆预处理后的半导体器件。
优选的，所述剥离所述光阻层外表面包覆的聚合物后还包括：用泵吸走所剥离的光阻层外表面包覆的聚合物。
进一步优选的，所述泵为机械泵、干泵、冷泵、水泵、罗茨泵或扩散泵。
优选的，所述半导体器件为多晶硅材质。
进一步优选的，所述聚合物为溴化硅，所述电浆预处理为氧气电浆预处理。
优选的，所述量测光源设备为灯。
进一步优选的，所述灯为具有紫外线滤光镜头的灯。
进一步优选的，所述量测光源设备设在一量测机台。
优选的，所述半导体器件在所述光阻层下还形成有多晶层。
进一步优选的，所述蚀刻完成的半导体器件在所述光阻层及多晶层下还依次包括：氧化物层、基底层。
如上所述，本发明提供的一种半导体器件量测方法，由于蚀刻完成后的半导体器件形成光阻层，其中，所述光阻层外表面为蚀刻过程中产生的聚合物包覆，该量测方法通过对应所述聚合物材质的电浆，预处理所述半导体器件，以剥离所述光阻层外表面包覆的聚合物，采用量测光源设备量测所述电浆预处理后的半导体器件，从而使得量测光源设备光强的稳定性大大提高，光源部件如镜头等的使用寿命也得到了大大提升，避免所述现有的需频繁的购买及更换光源部件、机台停机等的高额成本付出。
附图说明
图1为本发明的一种半导体器件量测方法的实施例的流程示意图。
图2a至2b为本发明的半导体器件量测方法的原理图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1，本发明提供一种半导体器件量测方法，包括：
步骤S1：蚀刻完成后的半导体器件形成光阻层，其中，所述光阻层外表面为蚀刻过程中产生的聚合物包覆。
在本实施例中，所述蚀刻(etching)是将材料使用化学反应或物理撞击作用而移除的技术。蚀刻技术可以分为湿蚀刻(wetetching)和干蚀刻(dryetching)两类。
通常所指干蚀刻，如等离子干蚀刻，就是利用蚀刻气体在电场加速作用下形成的等离子体中的活化基，与被腐蚀材料发生化学反应，形成挥发性物质并随气流带走。SiO2等离子体干法蚀刻工艺最常用的蚀刻气体为碳氟化合物，氟化的碳氢化合物（在碳氢化合物中有一个或几个氢原子被氟原子替代）等，如CF4，C3F8，CHF3，CH2F2等，其中所含的碳可以帮助去除氧化层中的氧（产生副产物CO，CO2），CF4为最常用的气体，可以提供很高的蚀刻速率，但对多晶硅的选择比很低，另一常用的气体是CHF3，有很高的聚合物生成速率。若用CF4和CHF3的混合气体作为蚀刻气体，则可以有多种化学反应过程，此处不一一列举，本实施例中，也可以通过溴化氢及氯气配比的混合气体；另，所述干蚀刻还包括有物理轰击的蚀刻方式，且可与所述化学干蚀刻方式结合使用。
通常所指湿蚀刻，指通过曝光制版、显影后，将要蚀刻区域的保护膜去除，在蚀刻时接触化学溶液，达到溶解腐蚀的作用，形成凹凸或者镂空成型的效果。最早可用来制造铜版、锌版等印刷凹凸版，也广泛地被使用于减轻重量(WeightReduction)仪器镶板，铭牌及传统加工法难以加工之薄形工件等的加工；经过不断改良和工艺设备发展，亦可以用于航空、机械、化学工业中电子薄片零件精密蚀刻产品的加工，特别在半导体制程上，蚀刻更是不可或缺的技术。
步骤S2：通过对应所述聚合物材质的电浆，预处理所述半导体器件，以剥离所述光阻层外表面包覆的聚合物；
步骤S3：采用量测光源设备量测所述电浆预处理后的半导体器件。
优选的，所述剥离所述光阻层外表面包覆的聚合物后还包括：用泵吸走所剥离的光阻层外表面包覆的聚合物。
进一步优选的，所述泵为机械泵、干泵、冷泵、水泵、罗茨泵或扩散泵。
优选的，所述半导体器件为多晶硅材质。
进一步优选的，所述聚合物为溴化硅，所述电浆预处理为氧气电浆预处理。
优选的，所述量测光源设备为灯。
进一步优选的，所述灯为具有紫外线滤光镜头的灯。
进一步优选的，所述量测光源设备设在一量测机台。
优选的，所述半导体器件在所述光阻层下还形成有多晶层（Poly层），所述多晶层为多晶硅层（Poly层）。
进一步优选的，所述蚀刻完成的半导体器件在所述光阻层及多晶层下还依次包括：氧化物层（Oxide或ONO）、基底层（substrate）。
如图2a至2b所示，具体来说，本发明的方法的原理是：在多晶硅蚀刻结束后，wafer不直接进入量测机台测膜厚，先进行一道O2电浆预处理，剥离表面的一层光阻，同时可以使光阻表面沉积大部分polymer被带离光阻表面pump抽走，之后再进入量测机台测试。
采用本发明的半导体器件量测方法后，量测光源设备光强的稳定性大大提高，它的部件使用寿命也得到了提升。
综上所述，本发明提供的一种半导体器件量测方法，由于蚀刻完成后的半导体器件形成光阻层，其中，所述光阻层外表面为蚀刻过程中产生的聚合物包覆，该量测方法通过对应所述聚合物材质的电浆，预处理所述半导体器件，以剥离所述光阻层外表面包覆的聚合物，然后采用量测光源设备量测所述电浆预处理后的半导体器件，从而使得量测光源设备光强的稳定性大大提高，光源部件如镜头等的使用寿命也得到了大大提升，避免所述现有的需频繁的购买及更换光源部件、机台停机等的高额成本付出。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种半导体器件量测方法，其特征在于，包括：
蚀刻完成后的半导体器件形成光阻层，其中，所述光阻层外表面为蚀刻过程中产生的聚合物包覆；
通过对应所述聚合物材质的电浆，预处理所述半导体器件，以剥离所述光阻层外表面包覆的聚合物；
采用量测光源设备量测所述电浆预处理后的半导体器件；
所述半导体器件为多晶硅材质；
所述聚合物为溴化硅，所述电浆预处理为氧气电浆预处理；
所述预处理为：多晶硅刻蚀结束后，通过氧气电浆剥离多晶硅表面的一层光阻，然后使用泵抽走被剥离下来的光阻层，从而同时抽走光阻层外表面包裹的溴化硅。
2.根据权利要求1所述的半导体器件测试方法，其特征在于，所述剥离所述光阻层外表面包覆的聚合物后还包括：用泵吸走所剥离的光阻层外表面包覆的聚合物。
3.根据权利要求2所述的半导体器件测试方法，其特征在于，所述泵为机械泵、干泵、冷泵、水泵、罗茨泵或扩散泵。
4.根据权利要求1所述的半导体器件测试方法，其特征在于，所述量测光源设备为灯。
5.根据权利要求4所述的半导体器件测试方法，其特征在于，所述灯为具有紫外线滤光镜头的灯。
6.根据权利要求4所述的半导体器件测试方法，其特征在于，所述量测光源设备设在一量测机台。
7.根据权利要求1所述的半导体器件测试方法，其特征在于，所述半导体器件在所述光阻层下还形成有多晶层。
8.根据权利要求7所述的半导体器件测试方法，其特征在于，所述蚀刻完成的半导体器件在所述光阻层及多晶层下还依次包括：氧化物层、基底层。
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