CN104882394B - 颗粒物缺陷的监控方法 - Google Patents

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Abstract

在本发明提供的颗粒物缺陷的监控方法中，通过在光片上形成光阻以检出颗粒物造成的表面刮伤，使得颗粒物缺陷的监控更加全面，而且根据颗粒物缺陷的数据统计，直接在工艺设备中设置颗粒物缺陷的监控范围，降低了由颗粒物缺陷引起的产品不良风险，所述监控方法非常简单有效，能够提高成品率。

Description

颗粒物缺陷的监控方法
技术领域
本发明涉及集成电路制造技术领域，特别涉及一种颗粒物缺陷的监控方法。
背景技术
在集成电路制造过程中颗粒物缺陷(particle defect，简称PD)是影响成品率的重要因素，颗粒物缺陷会导致产品不良，因而耗费大量的生产成本。因此，在生产过程中需要对颗粒物缺陷进行有效控制。颗粒物缺陷包括表面附着颗粒物(fall on PD)或者颗粒物造成的表面刮伤(scratch)，都会对后续形成的器件造成不利影响，进而影响成品率。特别是表面刮伤，其在制造过程中很常见，而且对产品良率的危害甚大。
目前，监控颗粒物缺陷的方法通常是将光片(Bare Wafer)放置于一工艺设备中并仿真工艺状态，并在仿真工艺状态的前后对光片进行颗粒物检测，仿真工艺状态后的颗粒物检测值(后值)与仿真工艺状态前的颗粒物检测值(前值)之差作为反映颗粒物缺陷的参数。
然而，上述监控方法虽然能够检出表面附着颗粒物并对其进行监控，但是由于光片的表面硬度较大，因此能造成产品表面刮伤的颗粒物未必能在光片表面留下痕迹。通过上述监控方法得到的反映颗粒物缺陷的参数并不能全面反应颗粒物缺陷的状况。
请参考图1，其为实际产品上检出的颗粒物缺陷与仿真工艺状态之后的光片上所检出的颗粒物缺陷的对照图。如图1所示，将实际产品放入工艺设备中进行加工，实际产品在加工之后均出现了多处表面刮伤(图中A部分所示)，而利用光片仿真实际产品的工艺状态，仿真工艺状态之后对光片进行颗粒物缺陷的检测却都没有检测出表面刮伤(图中B部分所示)。可见，现有的监控方法只是针对表面附着颗粒物这一类的缺陷，忽视了颗粒物造成的表面刮伤，采用现有的监控方法不能有效监控颗粒物缺陷。
因此，如何解决现有的监控方法无法有效监控颗粒物缺陷的状况，造成成品率低的问题成为当前亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种颗粒物缺陷的监控方法，以解决现有的监控方法无法有效监控颗粒物缺陷的状况，造成成品率低的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种颗粒物缺陷的监控方法，所述颗粒物缺陷的监控方法包括：
提供一光片；
在所述光片上涂布光阻，以形成监控晶片；
对所述监控晶片进行第一次颗粒物检测，以获取第一数据；
根据所述第一数据判断所述监控晶片可否符合使用要求；
将符合使用要求的监控晶片放入一工艺设备中并仿真工艺状态；
对仿真工艺状态后的监控晶片进行第二次颗粒物检测，以获取第二数据；
将所述第一数据与第二数据进行比对，以获得所述工艺设备的颗粒物缺陷的数据；以及
对所述工艺设备的颗粒物缺陷的数据进行统计，并根据统计结果在所述工艺设备中设置所述颗粒物缺陷的监控范围。
可选的，在所述的颗粒物缺陷的监控方法中，所述工艺设备的颗粒物缺陷的数据是所述第一数据与所述第二数据之差。
可选的，在所述的颗粒物缺陷的监控方法中，所述工艺设备为离子注入设备，所述离子注入设备用于实施离子注入。
可选的，在所述的颗粒物缺陷的监控方法中，所述离子注入的工艺参数为：离子源为砷离子，注入剂量在5E15atoms/cm2到6E15atoms/cm2之间，注入角度为0°，工作电压在50Kev到65Kev之间，工作电流15000μA到17500μA之间，电子浴起弧电流为1A。
可选的，在所述的颗粒物缺陷的监控方法中，所述第一数据要求小于50颗。
可选的，在所述的颗粒物缺陷的监控方法中，所述光片是只有硅衬底，表面上无其他膜层的晶圆。
可选的，在所述的颗粒物缺陷的监控方法中，所述光阻的厚度在1000埃到10000埃之间。
可选的，在所述的颗粒物缺陷的监控方法中，所述光阻的厚度在4000埃到5000埃之间。
可选的，在所述的颗粒物缺陷的监控方法中，在提供一光片之后，在所述光片上涂布光阻之前，还包括：对所述光片进行湿法清洗。
可选的，在所述的颗粒物缺陷的监控方法中，所述第一次颗粒物检测和第二次颗粒物检测采用同一检测设备。
在本发明提供的颗粒物缺陷的监控方法中，通过在光片上形成光阻以检出颗粒物造成的表面刮伤，使得颗粒物缺陷的监控更加全面，而且通过对颗粒物缺陷的数据统计，能够直接在工艺设备中设置颗粒物缺陷的监控范围，降低了由颗粒物缺陷引起的产品不良风险，所述监控方法非常简单有效，能够提高成品率。
附图说明
图1是实际产品上检出的颗粒物缺陷与仿真工艺状态之后的光片上所检出的颗粒物缺陷的对照图；
图2是本发明实施例的颗粒物缺陷的监控方法的流程图。
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颗粒物缺陷的监控方法作进一步详细说明。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例，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2，其为本发明实施例的颗粒物缺陷的监控方法的流程图。如图2所示，所述颗粒物缺陷的监控方法包括：
步骤一：提供一光片；
步骤二：在所述光片上涂布光阻(photoresist，简称PR)，以形成监控晶片；
步骤三：对所述监控晶片进行第一次颗粒物检测，以获取第一数据；
步骤四：根据所述第一数据判断所述监控晶片可否符合使用要求；
步骤五：将符合使用要求的监控晶片放入一工艺设备中并仿真工艺状态；
步骤六：对仿真工艺状态后的监控晶片进行第二次颗粒物检测，以获取第二数据；
步骤七：将所述第一数据与第二数据进行比对，以获得所述工艺设备的颗粒物缺陷的数据；
步骤八：对所述工艺设备的颗粒物缺陷的数据进行统计，并根据统计结果在所述工艺设备中设置所述颗粒物缺陷的监控范围。
具体的，首先提供一光片，所述光片是只有硅衬底，表面上无其他膜层的晶圆。
对所述光片进行湿法清洗之后，在所述光片上涂布光阻，以形成监控晶片。所述监控晶片包括光片以及所述覆盖于所述光片表面的光阻。所述光阻的厚度一般要求在1000埃到10000埃之间。优选的，所述光阻的厚度在4000埃到5000埃之间。在所述光片上涂布光阻可以采用本领域技术人员熟知的涂布工艺，在此不再赘述。
本实施例中，所述监控晶片的表面材料是光阻，由于光阻的硬度较低，因此刮伤产品的颗粒物能够在所述监控晶片的表面留下痕迹。
在本发明的方法中，可将该监控晶片放置于一工艺设备中并仿真工艺状态，借以监控该工艺设备可能产生的颗粒物附着或表面刮伤。
接着，对所述监控晶片进行第一次颗粒物检测以获取第一数据，所述第一数据反映所述监控晶片在仿真工艺状态前的颗粒物状况。
此后，根据所述第一数据判断所述监控晶片是否符合使用要求。若第一次颗粒物检测获得的第一数据在判断基准的范围内，意味着所述监控晶片能满足本发明的使用要求。若第一次颗粒物检测获得的第一数据超过判断基准，意味着所述监控晶片不能满足本发明的使用要求。所述判断基准由实际的生产设备决定，不同的生产设备可以有不同的判断基准。
需要指出的是，所述判断基准并不是唯一的，需要根据实际的工艺设备和工艺要求进行调整。本实施例中，所述颗粒物缺陷的监控方法是针对离子注入设备的颗粒物缺陷，判断基准是小于50颗，即所述第一数据要求小于50颗。所述第一数据反映是所述监控晶片在离子注入前的颗粒物状况，若所述第一数据大于或等于50颗，则所述监控晶片不能满足本发明的要求，若所述第一数据小于50颗，则能满足本发明的使用要求。在其他实施例中，所述颗粒物缺陷的监控方法可以针对其他生产设备的颗粒物缺陷，判断基准可以根据实际需要进行调整，第一次颗粒物检测获得的第一数据不一定要求小于50颗。
然后，将符合使用要求的监控晶片放入一工艺设备中并仿真工艺状态。本实施例中，是将符合使用要求的监控晶片放入离子注入设备中进行离子注入。所述离子注入采用的离子源为砷离子(As+)，注入剂量在5E15atoms/cm2到6E15atoms/cm2之间，注入角度(Tilt)为0°，工作电压在50Kev到65Kev之间，工作电流15000μA到17500μA之间，电子浴起弧电流为1A。
之后，对所述监控晶片进行第二次颗粒物检测，并获取第二数据，所述第二数据反映所述监控晶片在仿真工艺状态后的颗粒物状况。
本实施例中，所述第一次颗粒物检测和第二次颗粒物检测采用同一检测设备，所述第二数据反映所述监控晶片在离子注入后的颗粒物状况。
接着，将所述第一数据与所述第二数据进行比对，以获得所述工艺设备有关颗粒物缺陷的数据。所述工艺设备的颗粒物缺陷的数据是所述第二数据与第一数据之差。
本实施例中，所述工艺设备是指离子注入设备，所述第二数据与第一数据之差即为该离子注入设备的颗粒物缺陷的数据。例如，离子注入工艺前测得的第一数据(前值)是30颗，离子注入工艺后测得的第二数据(后值)是50颗，则所述工艺设备的颗粒物缺陷的数据就是20颗。
最后，对所述工艺设备的颗粒物缺陷的数据进行统计，并根据统计结果确定所述颗粒物缺陷的监控范围。进行统计时，要求所述工艺设备正常工作，没有异常。采用本发明获得的颗粒物缺陷的数据，与相应的监控范围对比，如果超出监控范围，判断设备是否出现异常，是否需要停机检查。
本实施例中，分别对各台离子注入设备的颗粒物缺陷数据进行统计，并根据统计结果分别在各台离子注入设备中设置颗粒物缺陷的监控范围。若颗粒物缺陷的数值远远超过离子注入设备中设定的监控范围，就可以认为设备出现异常，需要停机检查。通过检查确定颗粒物缺陷是否是表面刮伤，并根据颗粒物缺陷的类型做相应的处理。由此，降低离子注入设备在作业时的风险。
实验证明：采用本发明实施例的颗粒物缺陷的监控方法，可以有效监控离子注入设备的颗粒物缺陷，产品的良率更高。
综上，在本发明实施例提供的颗粒物缺陷的监控方法中，通过在光片上形成光阻以检出颗粒物造成的表面刮伤，使得颗粒物缺陷的监控更加全面，而且根据对颗粒物缺陷的数据统计，直接在工艺设备中设置颗粒物缺陷的监控范围，降低了由颗粒物缺陷引起的产品不良风险，所述监控方法非常简单有效，能够提高成品率。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种颗粒物缺陷的监控方法，其特征在于，包括：
提供一光片；
在所述光片上涂布光阻，以形成监控晶片；
对所述监控晶片进行第一次颗粒物检测，以获取第一数据；
根据所述第一数据判断所述监控晶片可否符合使用要求；
将符合使用要求的监控晶片放入一工艺设备中并仿真工艺状态；
对仿真工艺状态后的监控晶片进行第二次颗粒物检测，以获取第二数据；
将所述第一数据与第二数据进行比对，以获得所述工艺设备的颗粒物缺陷的数据；以及
对所述工艺设备的颗粒物缺陷的数据进行统计，并根据统计结果在所述工艺设备中设置所述颗粒物缺陷的监控范围。
2.如权利要求1所述的颗粒物缺陷的监控方法，其特征在于，所述工艺设备的颗粒物缺陷的数据是所述第一数据与所述第二数据之差。
3.如权利要求1所述的颗粒物缺陷的监控方法，其特征在于，所述工艺设备为离子注入设备，所述离子注入设备用于实施离子注入。
4.如权利要求3所述的颗粒物缺陷的监控方法，其特征在于，所述离子注入的工艺参数为：离子源为砷离子，注入剂量在5E15atoms/cm2到6E15atoms/cm2之间，注入角度为0°，工作电压在50Kev到65Kev之间，工作电流15000μA到17500μA之间，电子浴起弧电流为1A。
5.如权利要求3所述的颗粒物缺陷的监控方法，其特征在于，所述第一数据要求小于50颗。
6.如权利要求1所述颗粒物缺陷的监控方法，其特征在于，所述光片是只有硅衬底，表面上无其他膜层的晶圆。
7.如权利要求1所述颗粒物缺陷的监控方法，其特征在于，所述光阻的厚度在1000埃到10000埃之间。
8.如权利要求7所述颗粒物缺陷的监控方法，其特征在于，所述光阻的厚度在4000埃到5000埃之间。
9.如权利要求1所述的颗粒物缺陷的监控方法，其特征在于，在提供一光片之后，在所述光片上涂布光阻之前，还包括：对所述光片进行湿法清洗。
10.如权利要求1所述的颗粒物缺陷的监控方法，其特征在于，所述第一次颗粒物检测和第二次颗粒物检测采用同一检测设备。
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