CN106847724A

CN106847724A - 监控深沟槽刻蚀深度均匀性的方法

Info

Publication number: CN106847724A
Application number: CN201710068636.3A
Authority: CN
Inventors: 郁新举
Original assignee: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Current assignee: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Priority date: 2017-02-08
Filing date: 2017-02-08
Publication date: 2017-06-13
Anticipated expiration: 2037-02-08
Also published as: CN106847724B

Abstract

本发明公开一种监控深沟槽刻蚀深度均匀性的方法，包括以下步骤：1)准备硅通孔硅片；2)将硅片在减薄机台上进行减薄，探测到终点后停止，量测此时硅片的厚度值；3)确定量测点在硅片内的坐标；4)对量测点进行湿法刻蚀，在显微镜下观察量测点处是否有通孔露出；如果有通孔露出，则记录此时硅片厚度值；5)逐步进行湿法刻蚀待将全部的通孔暴露出来，记录此时硅片厚度值；根据记录的硅片厚度值，计算得出深沟槽深度的均匀性。本方法操作过程简单，且成本低，能够有效的监控深沟槽刻蚀深度均匀性，该方法基本不受深沟槽的深度的影响，尤其是对于现有技术中采用常规红外两侧机台难以检测的大的深宽比的深沟槽工艺，也能取得很好监控效果。

Description

监控深沟槽刻蚀深度均匀性的方法

技术领域

本发明设计一种监控半导体制造过程的方法，特别是涉及一种监控深沟槽刻蚀深度均匀性的方法

背景技术

目前国际上深沟槽的技术日新月异，随着半导体技术的发展，对沟槽的深度要求越来越高，但随着技术发展还可能会有更深的要求。

目前很多深沟槽工艺由于很大的深宽比，导致常规红外量测机台很难达到沟槽的底部，从而导致深沟槽的深度的监控目前还存在一定的困难。一般来说，当深沟槽的深度超过30um时，现有的常规红外两侧机台就很难进行有效的监控。

因此，如何通过简单且低成本的方法实现对深沟槽的深度均匀性的监控是亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供监控深沟槽刻蚀深度均匀性的方法，该方法操作简单且成本低，并适用于很大的深宽比的深沟槽刻蚀深度均匀性的监控。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种监控深沟槽刻蚀深度均匀性的方法，包括以下步骤：

1)准备硅通孔硅片；

2)将步骤1)的硅片在减薄机台上进行减薄，探测到终点后停止，量测此时硅片的厚度值，该厚度值即为硅通孔的最大深度；

3)确定量测点在硅片内的坐标；

4)对量测点进行湿法刻蚀，在显微镜下观察量测点处是否有通孔露出；如果有通孔露出，则记录此时硅片厚度值；

5)逐步进行湿法刻蚀待将全部的通孔暴露出来，记录此时硅片厚度值得到硅通孔的最浅深度；根据记录的硅片厚度值，计算得出深沟槽深度的均匀性。

具体的，步骤1)中，可以对硅通孔进行填充。填充的材料可以采用钨、多晶硅，氧化膜等。也可以不填。

具体的，步骤1)中，可以在硅片正面贴附一层表面保护蓝膜。如硅片正面不需要特别保护，也可以不贴。

具体的，步骤2)中，所述减薄机台有终点探测软件，能够在探测到终点后停止。

具体的，步骤2)中，是通过HHGrace的减薄终点探测的方法使减薄工艺在触及到深沟槽的填充物之后立即停止。也可以为其他可以实现类似功能的其他方法。

具体的，步骤2)中，将步骤1)中贴附于硅片正面的蓝膜揭除，如果步骤1)中没有贴蓝膜则不执行此操作。

本专利通过在硅片的背面进行减薄，先在减薄机台上进行减薄，探测到终点后停止，此时是初次暴露出通孔，该通孔为最大深度的深沟槽，记录此时的厚度值即为深沟槽的最大深度，然后采用湿法刻蚀逐步暴露出全部的通孔，记录湿法刻蚀过程中通孔逐步暴露时的厚度值，当通孔全部暴露时，即最小深度的深沟槽暴露时，记录此时的厚度值即为深沟槽的最小深度。综合上述过程中记录的厚度值，得出硅通孔深度的均匀性。本方法操作过程简单，且成本低，能够有效的监控深沟槽刻蚀深度均匀性，该方法基本不受深沟槽的深度的影响，尤其是对于现有技术中采用常规红外两侧机台难以检测的大的深宽比的深沟槽工艺，也能取得很好监控效果。

附图说明

图1为本发明的方法中通孔逐步暴露的示意图。

附图中符号标记说明：

1为硅通孔硅片；2为深沟槽；21为最大深度的深沟槽；22为最小深度的深沟槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明监控深沟槽刻蚀深度均匀性的方法，通过在硅片的背面进行减薄，先在减薄机台上进行减薄，探测到终点后停止，此时是初次暴露出通孔，该通孔为最大深度的深沟槽，记录此时的厚度值即为深沟槽的最大深度，然后采用湿法刻蚀逐步暴露出全部的通孔，记录湿法刻蚀过程中通孔逐步暴露时的厚度值，当通孔全部暴露时，即最小深度的深沟槽暴露时，记录此时的厚度值即为深沟槽的最小深度。综合上述过程中记录的厚度值，得出硅通孔深度的均匀性。

该方法的具体步骤如下：

1)准备硅通孔硅片。

在步骤1)中，，根据需要可以对硅通孔进行填充，填充的材料可以采用钨等。进行填充的作用在于提供差异化膜质，便于在终点探测的时候能容易得到终点位置。根据需要也可以选择不填充。

在步骤1)中，根据需要可以在硅片正面贴附一层表面保护蓝膜。如果该硅片正面不需要特别保护，也可以选择不贴蓝膜。

2)将步骤1)的硅片在减薄机台上进行减薄，探测到终点后停止，量测此时硅片的厚度值，该厚度值即为硅通孔的最大深度。

在步骤2)中，所述减薄机台安装有终点探测软件，能够在探测到终点时，也就是在触及到深沟槽的填充物时立即停止。如果没有填充物时，磨轮和硅片接触面积变小，导致电流或者压力变化，同样可以侦测到终点，此时立即停止。

具体操作时，可以通过HHGrace的减薄终点探测的方法对硅片进行减薄，使减薄工艺在触及到深沟槽的填充物之后立即停止。

在步骤2)中，如果硅片的正面贴附有蓝膜则先将蓝膜揭除，如果步骤1)中没有贴蓝膜则不执行此操作。

在步骤2)中，是初次暴露出通孔，该通孔就是最大深度的深沟槽，记录此时的厚度值即为深沟槽的最大深度。

3)确定量测点在硅片内的坐标。

通过常规方法测量坐标。

4)对量测点进行湿法刻蚀，在显微镜下观察量测点处是否有通孔露出；如果有通孔露出，则记录此时硅片厚度值。

在步骤4)中，在每一步湿法刻蚀的同时通过显微镜观察，如果有新的通孔暴露出来，则记录此时硅片厚度值。

当通孔全部暴露后，最后一个暴露出的通孔即为最小深度的深沟槽暴露，记录此时的厚度值即为深沟槽的最小深度。根据上述过程中记录的最大深度的深沟槽、最小深度的深沟槽、以及逐步暴露出的各通孔所对应的硅片厚度值，计算得出深沟槽深度的均匀性。

本方法操作过程简单，且成本低，能够有效的监控深沟槽刻蚀深度均匀性，该方法基本不受深沟槽的深度的影响，尤其是对于现有技术中采用常规红外两侧机台难以检测的大的深宽比的深沟槽工艺，也能取得很好监控效果。

综上所述，上述各实施例及附图仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限定本发明的保护范围，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，皆应包含在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种监控深沟槽刻蚀深度均匀性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)准备硅通孔硅片；

2)将步骤1)的硅片在减薄机台上进行减薄，探测到终点后停止，量测此时硅片的厚度值；

3)确定量测点在硅片内的坐标；

5)逐步进行湿法刻蚀待将全部的通孔暴露出来，记录此时硅片厚度值；根据记录的硅片厚度值，计算得出深沟槽深度的均匀性。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1)中，对硅通孔进行填充。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，填充的材料采用钨、多晶硅或氧化膜。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1)中，在硅片正面贴附一层表面保护蓝膜。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤2)中，将步骤1)中贴附于硅片正面的蓝膜揭除。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤2)中，所述减薄机台有终点探测软件，能够在探测到终点后停止。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤2)中，是通过HHGrace的减薄终点探测的方法使减薄工艺在触及到深沟槽的填充物之后立即停止。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤2)中，量测该硅片的厚度值，即为硅通孔的最大深度。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤5)中，记录全部的通孔暴露出来时的硅片厚度值，即为硅通孔的最浅深度。