CN105404101B - 显影液喷嘴检验模板及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种显影液喷嘴检验模板及方法，检验模板包括至少一组形成在半导体基底上相互平行的切割道，以及在半导体基底表面与切割道交界处的条形光刻胶；每条切割道的宽度大于等于显影喷嘴宽度，且同组切割道中两相邻切割道的相邻边的距离等于两相邻显影喷嘴边缘之间的最短距离；在进行显影喷嘴检测时，将多个显影喷嘴与一组切割道中的多个切割道一一对准后，喷洒显影剂，通过观察喷洒显影液后的条形光刻胶是否存在过显影缺陷即可判断出其临近的切割道所对应的显影喷嘴发生损伤，进而实现了对显影喷嘴是否发生损坏进行检验的同时，对损坏的显影喷嘴进行准确定位的目的。

Description

显影液喷嘴检验模板及方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体器件制造过程中显影液喷嘴检验模板及方法。

背景技术

半导体器件制造工艺中，光刻是其中的一个重要步骤，在该步骤中利用曝光和显影对晶圆表面形成的光刻胶进行图案化，然后通过刻蚀工艺将图案化光刻胶的图形转移到晶圆上。光刻工艺通常采用的步骤包括：首先，在晶圆表面涂覆光刻胶后，利用特定波长的光对覆盖晶圆的光刻胶进行选择性照射，光刻胶中的感光剂会发生光化学反应；在曝光过程结束后加入显影液，一般是通过显影喷嘴对已曝光的光刻胶喷洒显影液，正性光刻胶的被照射区域、负性光刻胶的未被照射区域会溶液于显影液，而剩余的未溶解的部分(正性光刻胶的未被照射区域和负性光刻胶的照射区域)则被保留，进而形成图案化的光刻胶；最后，利用该图案化的光刻胶作为掩膜进行刻蚀或离子注入，并在完成后去除光刻胶，得到期望的被处理晶圆。

光刻工艺中图案化光刻胶的精度，即图案化光刻胶的大小、尺寸等影响了半导体器件是否符合设计期望；而实际工艺实现中，图案化光刻胶的精度取决于诸多因素，如曝光精度、显影精度等等。其中，显影是通过一系列显影喷嘴对晶圆进行喷洒显影液完成的，现有的显影设备中包括水平延伸的喷淋管，多个显影喷嘴设置于喷淋管上，并在喷淋管延伸方向上等间隔排列。一般涂覆有光刻胶的晶圆上形成有切割道(scribe lane)，当某一喷嘴发生损坏后，其喷洒的显影液流量会发生变化，使得喷洒的显影液存在喷洒不均匀的现象；在此基础上，由于切割道的导流作用，导致显影液聚集会聚集在切割道内，使聚集有大量显影液的切割道附近的光刻胶过显影，进而使得图案化光刻胶精度降低，影响半导体器件合格率。

在现有技术中，尚无办法对可能存在损坏的喷嘴进行检验的装置和方法，并且无法对具体的损坏喷嘴进行定位，仅能在出现上述问题，产生废片后对喷淋管上的喷嘴进行整体更换，因此增加了工艺成本。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种显影液喷嘴检验模板及方法，以实现对显影喷嘴是否发生损坏进行检验，并对损坏的显影喷嘴进行准确定位，进而提高半导体器件的产品合格率。

本发明提供了一种显影喷嘴检验模板，用于对显影喷嘴进行检测，多个所述显影喷嘴设置于水平延伸的喷淋管，且在喷淋管延伸方向上等间隔排列；所述显影喷嘴检验模板包括半导体基底以及图案化光刻胶；

其中，所述半导体基底上形成有至少一组相互平行的切割道，每条所述切割道的宽度大于等于所述显影喷嘴宽度，且同组切割道中两相邻切割道的相邻边的距离等于两相邻所述显影喷嘴边缘之间的最短距离；

所述图案化光刻胶形成于所述切割道之间的半导体基底表面，所述图案化光刻胶包括形成于半导体基底表面与切割道交界处的条形光刻胶。

进一步，所述半导体基底上形成有一组相互平行的第一切割道，以及与所述第一切割道延伸方向正交的一组第二切割道，且所述第一、第二切割道的宽度大于等于所述显影喷嘴宽度，且两相邻所述第一切割道相邻边的距离、两相邻所述第二切割道相邻边的距离等于两相邻所述显影喷嘴边缘之间的最短距离。

进一步，所述图案化光刻胶包括形成于半导体基底表面与第一切割道交界处的第一条形光刻胶，以及形成于半导体基底表面与第二切割道交界处的第二条形光刻胶。

进一步，所述半导体基底形成有零层对准标记。

本发明还提供了一种显影喷嘴检验方法，用于对显影喷嘴进行检测，多个所述显影喷嘴设置于水平延伸的喷淋管，且在喷淋管延伸方向上等间隔排列，方法包括：

提供显影喷嘴检验模板，包括半导体基底以及图案化光刻胶；所述半导体基底上形成有至少一组相互平行的切割道，每条所述切割道的宽度大于等于所述显影喷嘴宽度，且同组切割道中两相邻切割道的相邻边的距离等于两相邻所述显影喷嘴边缘之间的最短距离；所述图案化光刻胶形成于所述切割道之间的半导体基底表面，所述图案化光刻胶包括形成于半导体基底表面与切割道交界处的条形光刻胶；

将多个显影喷嘴与所述一组切割道中的多个切割道一一对准；

通过已对准的显影喷嘴喷洒显影剂；

待显影完成后观察所述条形光刻胶是否存在过显影缺陷，若存在，则判断存在过显影缺陷的条形光刻胶临近的切割道所对应的显影喷嘴发生损伤。

进一步，所述半导体基底形成有零层对准标记，所述将多个显影喷嘴与所述一组切割道中的多个切割道一一对准包括：

通过所述零层对准标记对半导体基底进行定位放置；

通过旋转半导体基底将多个显影喷嘴与所述一组切割道中的多个切割道一一对准。

进一步，所述半导体基底上形成有一组相互平行的第一切割道，以及与所述第一切割道延伸方向正交的一组第二切割道，且所述第一、第二切割道的宽度大于等于所述显影喷嘴宽度，且两相邻所述第一切割道相邻边的距离、两相邻所述第二切割道相邻边的距离等于两相邻所述显影喷嘴边缘之间的最短距离；

所述图案化光刻胶包括形成于半导体基底表面与第一切割道交界处的第一条形光刻胶，以及形成于半导体基底表面与第二切割道交界处的第二条形光刻胶；

进一步，通过已对准的显影喷嘴喷洒显影剂时，所述显影喷嘴沿与其对应的切割道延伸方向移动喷洒显影剂。

本发明提供的显影液喷嘴检验模板中，检验模板包括至少一组形成在半导体基底上相互平行的切割道，以及在半导体基底表面与切割道交界处的条形光刻胶；其中，每条切割道的宽度大于等于显影喷嘴宽度，且同组切割道中两相邻切割道的相邻边的距离等于两相邻显影喷嘴边缘之间的最短距离；因此，在进行显影喷嘴检测时，将多个显影喷嘴与一组切割道中的多个切割道一一对准后，喷洒显影剂，由于显影喷嘴发生损坏后会导致显影液喷洒过量，而过量的显影液在切割道的导流作用下产生汇聚，进而汇聚的过量显影液将对对应于损坏显影喷嘴的切割道边缘的条形光刻胶产生过显影，进而导致条形光刻胶发生剥落缺陷，通过观察喷洒显影液后的条形光刻胶是否存在缺陷即可判断出其临近的切割道所对应的显影喷嘴发生损伤，进而实现了对显影喷嘴是否发生损坏进行检验的同时，对损坏的显影喷嘴进行准确定位的目的。

附图说明

图1为本申请显影液喷嘴检验模板一种实施例的结构示意图；

图2为图1局部放大纵切图；

图3为本申请显影液喷嘴检验方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。

本发明提供了一种显影喷嘴检验模板，用于对显影喷嘴进行检测，多个显影喷嘴设置于水平延伸的喷淋管，且在喷淋管延伸方向上等间隔排列；作为其典型实施例如图1和图2所示结构，包括：

半导体基底10以及图案化光刻胶；

其中，半导体基底10上形成有至少一组相互平行的切割道11，每条切割道的宽度d1大于等于显影喷嘴20宽度r1，且该组切割道11中两相邻切割道的相邻边的距离d2等于两相邻显影喷嘴20边缘之间的最短距离r2，如此设置可使喷嘴20与多个切割道11一一对应。

图案化光刻胶形成于切割道11之间的半导体基底10表面，图案化光刻胶包括形成于半导体基底10表面与切割道交界处的条形光刻胶12。

在此实施例的基础上，为了使喷嘴更便捷的对准一组相互平行的切割道，显影喷嘴检验模板中半导体基底上可形成一组相互平行的第一切割道，以及与第一切割道延伸方向正交的一组第二切割道，且第一、第二切割道的宽度均大于等于显影喷嘴宽度，且两相邻第一切割道相邻边的距离、两相邻第二切割道相邻边的距离等于两相邻显影喷嘴边缘之间的最短距离；如此设置两组切割道，可使得后续通过旋转使多个喷嘴与多个切割道一一对应时可选择旋转角度最小的一组切割道进行对准，便于简化操作。进一步的，基于两组相交的切割道，图案化光刻胶包括形成于半导体基底表面与第一切割道交界处的第一条形光刻胶，以及形成于半导体基底表面与第二切割道交界处的第二条形光刻胶，以在由第一切割道和第二切割道划分的每个半导体基底表面形成由第一条形光刻胶与第二条形光刻胶组成的堰。

进一步的，为了方便将显影喷嘴检验模板放入机台中进行定位，可对显影喷嘴检验模板进行标记，如在半导体基底形成零层对准标记等。

在本发明提供的显影喷嘴检验模板的基础上，本申请进一步提供了一种显影喷嘴检验方法，用于对显影喷嘴进行检测，多个所述显影喷嘴设置于水平延伸的喷淋管，且在喷淋管延伸方向上等间隔排列；如图3所示，包括：

提供如上所述的显影喷嘴检验模板；

将多个显影喷嘴与一组切割道中的多个切割道一一对准；此步骤中，进一步包括：半导体基底定位步骤，可通过预先设置于半导体基底上的对准标记，如零层对准标记对半导体基底进行定位；以及旋转步骤，通过旋转半导体基底将多个显影喷嘴与所述一组切割道中的多个切割道一一对准，当半导体基底上形成有多组切割道时，如包括两组相互正交的切割道时，优选对准时旋转角度小的一组切割道进行对准；

通过已对准的显影喷嘴喷洒显影剂并进行显影，在进行显影液喷洒时，为了使相邻两喷头喷洒的显影液尽量不流入对方所对应的切割道，使后续喷嘴是否损坏的判断更为准确，优选显影喷嘴沿与其对应的切割道延伸方向移动喷洒显影剂；

待显影完成后观察所述条形光刻胶是否存在过显影缺陷，若存在，则判断存在过显影缺陷的条形光刻胶临近的切割道所对应的显影喷嘴发生损伤；需要说明的是，由于条形光刻胶的过显影缺陷主要表现为光刻胶的剥离(peeling)，因此，针对此缺陷的观察可通过SEM(扫描电子显微镜)直接观测得到。

综上所述，采用本发明提供的显影液喷嘴检验模板，检验模板被设计为包括至少一组形成在半导体基底上相互平行的切割道，以及在半导体基底表面与切割道交界处的条形光刻胶；其中，每条切割道的宽度大于等于显影喷嘴宽度，且同组切割道中两相邻切割道的相邻边的距离等于两相邻显影喷嘴边缘之间的最短距离；因此，在进行显影喷嘴检测时，将多个显影喷嘴与一组切割道中的多个切割道一一对准后，喷洒显影剂，由于显影喷嘴发生损坏后会导致显影液喷洒过量，而过量的显影液在切割道的导流作用下产生汇聚，进而汇聚的过量显影液将对对应于损坏显影喷嘴的切割道边缘的条形光刻胶产生过显影，进而导致条形光刻胶发生剥落缺陷，通过观察喷洒显影液后的条形光刻胶是否存在缺陷即可判断出其临近的切割道所对应的显影喷嘴发生损伤，进而实现了对显影喷嘴是否发生损坏进行检验的同时，对损坏的显影喷嘴进行准确定位的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种显影喷嘴检验模板，用于对显影喷嘴进行检测，所述显影喷嘴的数量为多个，所述显影喷嘴设置于水平延伸的喷淋管上，且在喷淋管延伸方向上等间隔排列；其特征在于，所述显影喷嘴检验模板包括半导体基底以及图案化光刻胶；

其中，所述半导体基底上形成有至少一组相互平行的切割道，每条所述切割道的宽度大于等于所述显影喷嘴宽度，且同组切割道中两相邻切割道的相邻边的距离等于两相邻所述显影喷嘴边缘之间的最短距离；

所述图案化光刻胶形成于所述切割道之间的半导体基底表面，所述图案化光刻胶包括形成于半导体基底表面与切割道交界处的条形光刻胶。

2.根据权利要求1所述的模板，其特征在于，所述半导体基底上形成有一组相互平行的第一切割道，以及与所述第一切割道延伸方向正交的一组第二切割道，且所述第一、第二切割道的宽度大于等于所述显影喷嘴宽度，且两相邻所述第一切割道相邻边的距离、两相邻所述第二切割道相邻边的距离等于两相邻所述显影喷嘴边缘之间的最短距离。

3.根据权利要求2所述的模板，其特征在于，所述图案化光刻胶包括形成于半导体基底表面与第一切割道交界处的第一条形光刻胶，以及形成于半导体基底表面与第二切割道交界处的第二条形光刻胶。

4.根据权利要求3所述的模板，其特征在于，所述半导体基底形成有零层对准标记。

5.一种显影喷嘴检验方法，用于对显影喷嘴进行检测，所述显影喷嘴的数量为多个，所述显影喷嘴设置于水平延伸的喷淋管上，且在喷淋管延伸方向上等间隔排列；其特征在于，包括：

提供显影喷嘴检验模板，包括半导体基底以及图案化光刻胶；所述半导体基底上形成有至少一组相互平行的切割道，每条所述切割道的宽度大于等于所述显影喷嘴宽度，且同组切割道中两相邻切割道的相邻边的距离等于两相邻所述显影喷嘴边缘之间的最短距离；所述图案化光刻胶形成于所述切割道之间的半导体基底表面，所述图案化光刻胶包括形成于半导体基底表面与切割道交界处的条形光刻胶；

将多个显影喷嘴与所述一组切割道中的多个切割道一一对准；

通过已对准的显影喷嘴喷洒显影剂；

待显影完成后观察所述条形光刻胶是否存在过显影缺陷，若存在，则判断存在过显影缺陷的条形光刻胶临近的切割道所对应的显影喷嘴发生损伤。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述半导体基底形成有零层对准标记，所述将多个显影喷嘴与所述一组切割道中的多个切割道一一对准包括：

通过所述零层对准标记对半导体基底进行定位放置；

通过旋转半导体基底将多个显影喷嘴与所述一组切割道中的多个切割道一一对准。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述半导体基底上形成有一组相互平行的第一切割道，以及与所述第一切割道延伸方向正交的一组第二切割道，且所述第一、第二切割道的宽度大于等于所述显影喷嘴宽度，且两相邻所述第一切割道相邻边的距离、两相邻所述第二切割道相邻边的距离等于两相邻所述显影喷嘴边缘之间的最短距离；

所述图案化光刻胶包括形成于半导体基底表面与第一切割道交界处的第一条形光刻胶，以及形成于半导体基底表面与第二切割道交界处的第二条形光刻胶；

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过已对准的显影喷嘴喷洒显影剂时，所述显影喷嘴沿与其对应的切割道延伸方向移动喷洒显影剂。