CN106847725A - 监控深沟槽刻蚀深度均匀性的方法 - Google Patents
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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)在步骤1)的硅片的背面进行减薄；3)在步骤2)的减薄过程中记录硅片的厚度变化及压力变化；4)根据步骤3)的厚度变化以及压力变化绘制曲线，计算沟槽深度的均匀性。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
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)在步骤1)的硅片的背面进行减薄；
3)在步骤2)的减薄过程中记录硅片的厚度变化以及压力变化；
4)根据步骤3)的厚度变化以及压力变化绘制曲线，计算沟槽深度的均匀性。
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、或树脂等，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，使用减薄机台对硅片进行减薄，减薄机台的磨轮为1200目或更小目数，如1000目，400目等。
具体的，步骤2)中，将减薄条件键终点厚度设置在通孔目标深度-20um厚度。
具体的，步骤4)中，厚度—压力变化曲线中，压力突然变大时候的厚度值为沟槽最大深度；曲线中，压力变大过程中斜率突然变大区间内为沟槽大面积暴露区域，取该区域中间位置作为沟槽深度的平均值；在压力变大过程中的曲线的顶点认为所有沟槽均已经暴露出来，该处作为沟槽最浅处，得到沟槽最小深度；根据以上深度计算沟槽深度的均匀性。
本发明通过在硅片的背面进行减薄，记录减薄过程中的主轴电流或者压力变化，来得到深沟槽的深度范围进而得到该深沟槽的均匀性。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限制，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为本发明一实施例的厚度-压力变化曲线。
附图中符号标记说明：
A为通孔第一次暴露；B、C为通孔集中暴露；D为通孔全部暴露。
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。
本发明的监控深沟槽刻蚀深度均匀性的方法，是通过在硅片的背面进行减薄，记录减薄过程中的主轴电流或者压力变化，来得到深沟槽的深度范围进而得到该深沟槽的均匀性。
该方法的具体步骤如下：
1)准备硅通孔硅片。
在步骤1)中，根据需要可以硅通孔进行填充，填充的材料可以采用钨、多晶硅、或树脂等。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，不填充的时候由于刀轮和硅片接触面积变少，这时压力同样会出现变化。
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，也可以选择不贴保护蓝膜。
2)在步骤1)的硅片的背面进行减薄。
在步骤2)中，是使用减薄机台对该硅片进行减薄，在减薄机台使用之前线将精磨轴磨轮更换为1200目或者更小目数的磨轮，如1000目，400目等，更换磨轮的目的在于让填充物完全暴露出来，如果使用比较细的磨轮，减薄条件会在磨轮刚接触到填充物的时候停止。
在步骤2)中，将减薄条件键终点厚度设置在通孔目标深度-20um厚度。
3)在步骤2)的减薄过程中记录硅片的厚度变化以及压力和/或电流变化。
在步骤3)中，随减薄过程进行，记录同一时间点的硅片的厚度值以及与之相对应的压力值或者是主轴电流值。
4)根据步骤3)的厚度变化以及压力和/或电流变化绘制曲线，计算沟槽深度的均匀性。
在步骤4)中，将所记录的连续时间点的厚度值以及与之相对应的压力值或者是主轴电流值，绘制成曲线。
在厚度—压力变化曲线中，压力突然变大的时候是减薄过程中沟槽第一次暴露，该处记录的厚度值为沟槽最大深度，如图1中A所示；曲线中斜率突然变大区间内为沟槽大面积暴露区域，取该区域中间位置可作为沟槽深度的平均值，如图1中B～C区间所示；在压力变大过程中的曲线的顶点，可认为所有沟槽均已经暴露出来，该处作为沟槽最浅处，该处记录的厚度值为沟槽最小深度，如图1中D所示；根据以上深度计算沟槽深度的均匀性。
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 (9)
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)在步骤1)的硅片的背面进行减薄；
3)在步骤2)的减薄过程中记录硅片的厚度变化以及压力变化；
4)根据步骤3)的厚度变化以及压力变化绘制曲线，计算沟槽深度的均匀性。
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、或树脂。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1)中不填充硅通孔。
5.如权利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于，在步骤1)中于硅片正面贴附一层表面保护蓝膜。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中，使用减薄机台对硅片进行减薄。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述减薄机台的磨轮为1200目或更小目数。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中，将减薄条件键终点厚度设置在通孔目标深度-20um厚度。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中，厚度—压力变化曲线中，压力突然变大时的厚度值为沟槽最大深度；斜率突然变大区间内为沟槽大面积暴露区域，取该区域中间位置作为沟槽深度的平均值；在曲线的顶点为沟槽最浅处，得到沟槽最小深度；根据以上深度计算沟槽深度的均匀性。
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