CN105448891A - 一种去边宽度的监测晶圆及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种去边宽度的监测晶圆以及制作方法，其中所述监测晶圆的边缘具有若干第一刻度尺图形，所述第一刻度尺图形带有刻度的边与所述监测晶圆的半径对齐，所述第一刻度尺图形的最小刻度至少为0.1mm。利用本发明的具有刻度尺图形的监测晶圆对去边宽度做监控，可直接在监测晶圆上读出去边宽度，并且通过四个刻度尺图形上读出的四个读数，可精确的判断出去边宽度大小，以及是否相对晶圆中心有平移(即通常所说的大小边的问题)。采用本发明的监测晶圆对去边宽度进行监控，可以快速的读出去边监测数据，无需机台测量，省时省力。

Description

一种去边宽度的监测晶圆及其制作方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种去边宽度的监测晶圆及其制作方法。

背景技术

半导体器件制造过程中，由于工艺技术的局限，晶圆边缘往往缺陷很高，为了提高产品的成品率，需要在旋涂光阻后将晶圆边缘可能造成缺陷的、特定宽度的光阻去掉。

去除晶圆边缘特定宽度光阻的方法有两种，一种是去除边圈(EdgeBeadremove，EBR)方法：在旋涂光阻后，光阻在离心力的作用下流到晶圆的边缘或者背面，干燥后，这些光阻容易剥落并产生颗粒，从而在后续的工艺过程中成为缺陷或故障的来源，EBR方法是在光阻旋转涂胶器上装配一个喷嘴，从所述喷嘴内喷出少量可以去除光阻的溶剂到晶圆的边缘及背面，利用所喷的溶剂和光刻胶相似相容的特性将光阻去除。另一种是晶圆边缘曝光去边(WaferEdgeExposure，WEE)方法：对晶圆边缘特定宽度的光阻进行曝光，然后利用显影液将晶圆边缘特定宽度的光阻去除，从而避免边缘处光阻转移到背面(例如，硬烤过程中光阻就有可能流动到背面)，使后续的工艺过程保持清洁。

上述两种方法都可用于去除晶圆边缘特定宽度的光阻，但是去除光阻的宽度(简称去边宽度)的准确度，直接关系到缺陷数目以及晶圆有效区域大小，因此需要精确监测去边宽度。目前常用的监测去边宽度的方法是在空白晶圆上，经过涂胶,WEE以及显影步骤取得监控晶圆后，于显微镜下或者其他带刻度的机台测量去边的大小，取得监控数据。但是该方法比较费时，且显微镜读数精度较差，可能导致得到的结果不够准确。

因此，为了解决上述技术问题，有必要提出一种去边宽度的监测晶圆以及监测方法。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了克服目前存在的问题，本发明实施例一提供一种去边宽度的监测晶圆，其中所述监测晶圆的边缘具有若干第一刻度尺图形，所述第一刻度尺图形带有刻度的边与所述监测晶圆的半径对齐，所述第一刻度尺图形的最小刻度至少为0.1mm。

进一步，所述监测晶圆至少具有4个所述第一刻度尺图形，所述第一刻度尺图形彼此等间距地分布于所述监测晶圆的边缘四周。

进一步，所述第一刻度尺图形的数量为8个。

进一步，所述监测晶圆为硅晶圆。

进一步，采用所述监测晶圆监测去边宽度的大小，通过人眼观察所述第一刻度尺图形的刻度，直接读取所述去边宽度的值。

本发明实施例二提供一种上述实施例一中监测晶圆的制作方法，包括：

制作一光刻版，所述光刻版上包括若干第二刻度尺图形，计算所述第二刻度尺图形的刻度的大小，以保证将所述第二刻度尺图形光刻至所述监测晶圆上形成第一刻度尺图形之后，所述第一刻度尺图形的最小刻度至少为0.1mm；

提供监测晶圆，利用所述光刻版，在所述监测晶圆的边缘位置形成若干第一刻度尺图形，其中所述第一刻度尺图形带有刻度的边与所述监测晶圆的半径对齐。

综上所述，利用本发明的具有刻度尺图形的监测晶圆对去边宽度做监控，可直接在监测晶圆上读出去边宽度，并且通过四个刻度尺图形上读出的四个读数，可精确的判断出去边宽度大小，以及是否相对晶圆中心有平移(即通常所说的大小边的问题)。采用本发明的监测晶圆对去边宽度进行监控，可以快速的读出去边监测数据，无需机台测量，省时省力。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1A-1B为根据本发明实施例一的监测晶圆的示意图；

图2为根据本发明实施例二的监测晶圆的制作方法所使用光刻版的示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

实施例一

下面参考图1A-1B对本发明的去边宽度的监测晶圆进行详细描述。

本发明提供一种去边宽度的监测晶圆，其中所述监测晶圆的边缘具有若干第一刻度尺图形，所述第一刻度尺图形带有刻度的边与所述监测晶圆的半径对齐，所述第一刻度尺图形的最小刻度至少为0.1mm。可选地，所述监测晶圆为硅晶圆。

在一个示例中，所述监测晶圆至少具有4个第一刻度尺图形101，所述第一刻度尺图形101彼此等间距地分布于所述监测晶圆的边缘四周。例如，如图1A所示，以水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，4个第一刻度尺图形可以分别位于所述监测晶圆的直径沿X轴方向与监测晶圆的边缘相交的两个位置和所述监测晶圆的直径沿Y轴与监测晶圆的边缘相交的另外两个位置，彼此等间距分布。但并不局限于X轴和Y轴方向，其还可以彼此等间距地分布于其他合适的位置。

值得一提的是，尽管图1A中仅示出了具有4个第一刻度尺图形的情况，但是可以理解的是，本发明并不仅限于上述情况，还可根据实际工艺要求进行调整，可在监测晶圆的边缘形成多个第一刻度尺图形，例如5、6、7、8个等，但需保证至少有四个第一刻度尺图形彼此等间距地分布于所述监测晶圆的边缘四周，在所述监测晶圆的边缘位置形成的多个第一刻度尺图形，其带有刻度的边与所述监测晶圆的半径对齐。在另一个示例中，所述第一刻度尺图形的数量为8个，如图1B所示。

采用监测晶圆监测去边宽度的大小，通过人眼观察所述第一刻度尺图形的刻度，直接读取所述去边宽度的值。

综上所述，利用本发明的监测晶圆，可以快速的读出去边监测数据，无需机台测量，省时省力。

实施例二

本发明实施例二还提供一种如实施例一中所述监测晶圆的制作方法，具体如下：

首先，如图2所示，制作一光刻版，所述光刻版上包括多个第二刻度尺图形，计算所述第二刻度尺图形的刻度的大小，以保证将所述第二刻度尺图形光刻至监测晶圆上形成第一刻度尺图形之后，所述监测晶圆上的第一刻度尺图形的最小刻度至少为0.1mm。但所述监测晶圆上的第一刻度尺图形的最小刻度并不局限于上述尺寸，还可根据实际情况进行调整，例如为0.2mm、0.3mm和0.4mm等。只要能够达到或超过人眼的分辨率极限，且满足监测对精度的要求即可。

可选地，所述光刻版为投影光刻版。一般为缩小比例，例如4:1，即光刻版上图形的尺寸为光刻到晶圆上图形尺寸的4倍，但并不局限于此，可根据实际需要进行调整。故在保证所述监测晶圆上的第一刻度尺图形的最小刻度为0.1mm的前提下，计算所述光刻版上的第二刻度尺图形的刻度的大小。可选地，所述光刻版的基材为熔融石英，光刻版的掩膜层一般为铬。在光刻版上形成刻度尺图形的过程包括：在石英表面溅射一层铬层，在铬层上旋涂一层电子束光刻胶；之后，利用电子束(或激光)直写技术将第二刻度尺图形转移到电子束光刻胶层上。电子源产生许多电子，这些电子被加速并聚焦成形投影到电子束光刻胶上，扫描形成所需要的图形；再进行曝光、显影，湿法或者干法刻蚀去掉铬薄层；去除电子束光刻胶，粘贴保护膜。

接着，提供监测晶圆，可选地，所述监测晶圆为硅晶圆。

利用所述光刻版，在所述监测晶圆的边缘位置形成若干第一刻度尺图形，其中所述第一刻度尺图形的长度方向沿所述监测晶圆的半径方向并指向所述监测晶圆的圆心。

在一个示例中，利用光刻版，通过光刻机的精确控制，在监测晶圆的外围边缘的不同位置形成4个第一刻度尺图形，上述第一刻度尺图形彼此等间距地分布于所述监测晶圆的边缘四周。例如，其分别位于所述监测晶圆的直径沿X轴与监测晶圆的边缘相交的两个位置和所述监测晶圆的直径沿Y轴与监测晶圆的边缘相交的另外两个位置。

在一个示例中，在监测晶圆上利用旋转即涂布光阻。将光刻版上的第二刻度尺图形采用步进投影的方式曝光在监测晶圆的四个不同位置上的光阻上，曝光出刻度，然后进行显影，监测晶圆上形成图案化的光阻；再采用干法刻蚀或湿法刻蚀，对监测晶圆进行图形化刻蚀，转移图案化光阻的图形至监测晶圆上形成第一刻度尺图形，以此得到用于监测去边宽度的监测晶圆。

利用上述具有刻度尺图形的监测晶圆对去边宽度做监控，可直接在监测晶圆上读出去边宽度，并且通过四个刻度尺图形上读出的四个读数，可精确的判断出去边宽度大小，以及是否相对晶圆中心有平移(即通常所说的大小边的问题)。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (6)

1.一种去边宽度的监测晶圆，其中所述监测晶圆的边缘具有若干第一刻度尺图形，所述第一刻度尺图形带有刻度的边与所述监测晶圆的半径对齐，所述第一刻度尺图形的最小刻度至少为0.1mm。

2.根据权利要求1所述的监测晶圆，其特征在于，所述监测晶圆至少具有4个所述第一刻度尺图形，所述第一刻度尺图形彼此等间距地分布于所述监测晶圆的边缘四周。

3.根据权利要求1所述的监测晶圆，其特征在于，所述第一刻度尺图形的数量为8个。

4.根据权利要求1所述的监测晶圆，其特征在于，所述监测晶圆为硅晶圆。

5.根据权利要求1所述的监测晶圆，其特征在于，采用所述监测晶圆监测去边宽度的大小，通过人眼观察所述第一刻度尺图形的刻度，直接读取所述去边宽度的值。

6.一种如权利要求1-5中任一项所述的监测晶圆的制作方法，包括：

制作一光刻版，所述光刻版上包括若干第二刻度尺图形，计算所述第二刻度尺图形的刻度的大小，以保证将所述第二刻度尺图形光刻至所述监测晶圆上形成第一刻度尺图形之后，所述第一刻度尺图形的最小刻度至少为0.1mm；

提供监测晶圆，利用所述光刻版，在所述监测晶圆的边缘位置形成若干第一刻度尺图形，其中所述第一刻度尺图形带有刻度的边与所述监测晶圆的半径对齐。