CN107301959B - 光刻设备的微粒检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种光刻设备的微粒检测方法。本发明的光刻设备的微粒检测方法包括：提供晶圆；传递所述晶圆至所述光刻设备中，并通过光刻工艺在所述晶圆上形成微粒采集结构；对所述晶圆进行旋转冲洗，使得微粒聚集在所述微粒采集结构的边缘；刻蚀所述晶圆的部分厚度，在微粒处进行倾斜刻蚀，使得所述微粒下方产生锥状突起；检测所述晶圆。与现有技术相比，本发明在刻蚀后，形成了锥状突起，从而使得检测设备能够检测到，达到了发现光刻设备中粒径小于检测设备极限的微粒，防止了这些微粒对产品的影响，有利于提高产品的良率。

Description

光刻设备的微粒检测方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种光刻设备的微粒检测方法。
背景技术
在半导体加工制造过程中，每片晶圆需要经过许多的工艺步骤，会涉及到许多设备，如若设备中存在微粒(particle)，就很容易沾染到晶圆上，从而产生不良的影响。
例如，光刻设备很容易受到环境因素、反应物质的影响而产生微粒。为了避免这些微粒可能带来的影响定期的检测、清洗成为了预防微粒对产品产生影响的一种常规方法。
现有技术中进行微粒的检测通常是采用干净的晶圆(控片)，使之在光刻设备中传递，完成正常加工时的传递流程，然后检测该晶圆上是否产生缺陷，若缺陷情况超过了容忍度，就表面设备中微粒超标，需要清洗。
但是，任何检测设备都是有着一定的精度的，对于粒径小于其极限尺寸的微粒而言，检测设备基本上是发现不了。虽然这些较小粒径的微粒在一般工艺过程中是不会产生影响，但是，随着半导体制造能力的提升，工艺要求的提高，这些较小粒径的微粒在后续制作过程中会诱发其他的缺陷，从而会影响到产品的良率。
然而这些微粒因为无法及时发现，因此，即便在后期发现缺陷并分析出原因，造成的影响也是不可逆的。于是，目前亟需一种微粒检测方法，能够及时发现光刻设备中的较小粒径的微粒。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光刻设备的微粒检测方法，以便能够发现光刻设备中粒径小于检测设备极限的微粒。
为解决上述技术问题，本发明提供一种光刻设备的微粒检测方法，包括：
提供晶圆；
传递所述晶圆至所述光刻设备中，并通过光刻工艺在所述晶圆上形成微粒采集结构；
对所述晶圆进行旋转冲洗，使得微粒聚集在所述微粒采集结构的边缘；
刻蚀所述晶圆的部分厚度，在微粒处进行倾斜刻蚀，使得所述微粒下方产生锥状突起；
检测所述晶圆。
可选的，对于所述的光刻设备的微粒检测方法，在所述晶圆上形成多个微粒采集结构包括：
在所述晶圆上涂敷光阻；
利用光刻工艺形成多个第一光阻条和多个第二光阻条，所述第一光阻条和第二光阻条相交形成多个光阻框。
可选的，对于所述的光刻设备的微粒检测方法，所述第一光阻条和第二光阻条相互垂直，所述光阻框呈矩形。
可选的，对于所述的光刻设备的微粒检测方法，所述光阻框的内边长为20mm-25mm。
可选的，对于所述的光刻设备的微粒检测方法，所述第一光阻条和第二光阻条的宽度为10μm-15μm。
可选的，对于所述的光刻设备的微粒检测方法，所述光阻的厚度为
可选的，对于所述的光刻设备的微粒检测方法，采用去离子水对所述晶圆进行旋转冲洗。
可选的，对于所述的光刻设备的微粒检测方法，进行旋转冲洗时转速为1500rpm-2000rpm，冲洗时间为45s-60s。
可选的，对于所述的光刻设备的微粒检测方法，所述微粒的直径小于等于0.1μm。
可选的，对于所述的光刻设备的微粒检测方法，采用缺陷扫描设备检测所述晶圆。
与现有技术相比，本发明提供的光刻设备的微粒检测方法，包括传递晶圆至所述光刻设备中，并通过光刻工艺在所述晶圆上形成微粒采集结构；对所述晶圆进行旋转冲洗，使得微粒聚集在所述微粒采集结构的边缘；刻蚀所述晶圆的部分厚度，在微粒处进行倾斜刻蚀，使得所述微粒下方产生锥状突起；检测所述晶圆。本发明中在刻蚀后，形成了锥状突起，从而使得检测设备能够检测到，达到了发现光刻设备中粒径小于检测设备极限的微粒，防止了这些微粒对产品的影响，有利于提高产品的良率。
附图说明
图1为本发明中光刻设备的微粒检测方法的示意图；
图2-图7为本发明一实施例的光刻设备的微粒检测方法中的结构示意图；
图8为本发明一实施例中微粒汇聚后的示意图；
图9为本发明一实施例中实际检测的微粒分布图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的光刻设备的微粒检测方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。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。
本发明的主要思想是：提供一种光刻设备的微粒检测方法，尤其是针对粒径小于检测设备极限的微粒的检测方法，包括：
步骤S101，提供晶圆；
步骤S102，传递所述晶圆至所述光刻设备中，并通过光刻工艺在所述晶圆上形成微粒采集结构；
步骤S103，对所述晶圆进行旋转冲洗，使得微粒聚集在所述微粒采集结构的边缘；
步骤S104，刻蚀所述晶圆的部分厚度，在微粒处进行倾斜刻蚀，使得所述微粒下方产生锥状突起；
步骤S105，检测所述晶圆。
下面请参考图1-图9对本发明的光刻设备的微粒检测方法进行详细说明。其中图1为本发明中光刻设备的微粒检测方法的示意图；图2-图7为本发明一实施例的光刻设备的微粒检测方法中的结构示意图；图8为本发明一实施例中微粒汇聚后的示意图；图9为本发明一实施例中实际检测的微粒分布图。
如图1所示，请结合图2，本发明的光刻设备的微粒检测方法，包括：
首先，执行步骤S101，提供晶圆10；所述晶圆例如选择为业界常用的控片(controlwafer)，以确保晶圆本身干净，以防产生干扰。
接着，请参考图3和图4，执行步骤S102，传递所述晶圆10至所述光刻设备中，并通过光刻工艺在所述晶圆10上形成微粒采集结构12；具体的，首先，如图3所示，图3为所述晶圆10的剖面图，在所述晶圆10上涂敷光阻11，所述光阻11的厚度例如可以是然后，如图4所示，图4为所述晶圆10的俯视图，利用光刻工艺对所述光阻11进行图案化，形成多个第一光阻条121和多个第二光阻条122，从而第一光阻条121和第二光阻条122形成了多个光阻框，这些光阻框即为本发明中的微粒采集结构12。在一个较佳选择中，所述第一光阻条121沿X方向延伸，第二光阻条122沿Y方向延伸，X方向和Y方向相互垂直，使得所述光阻框呈矩形，这即便于光罩的设计，又有利于微粒的聚集。
请参考图5，其中图5为图4中沿A-A线的剖视图，可见，所述第一光阻条121和第二光阻条122的宽度w为10μm-15μm，所述第一光阻条121和第二光阻条122的高度h即为光阻11的厚度，为每个呈矩形状的光阻框的内边长L为20mm-25mm。当然，所述光阻框的内边长并非是仅局限与这一范围，小于这一范围或者大于这一范围也都是可行的。
由图5还可以看出，在晶圆10经过光刻设备后，有着较小粒径的微粒13附着在晶圆10上。这些微粒的粒径(即直径)在0.1μm以下，因此，通常的检测设备很难发现到。当然，也可能会有着粒径较大的微粒，这些微粒采用现有技术的方法就能够发现，因此不在本发明的探讨范围内。
为了使得这些微粒13能够被检测到，请参考图6，图6为所述晶圆10的剖面图，执行步骤S103，对所述晶圆10进行旋转冲洗，使得微粒聚集在所述微粒采集结构12的边缘；对晶圆10的冲洗优选为采用去离子水(DI water)冲洗，可以在晶圆10处于转速为1500rpm-2000rpm的情况下，利用喷头14冲洗45s-60s的时间。本步骤通过旋转与冲洗，会使得微粒13聚集，为了区别，记为微粒15，虽然聚集后的微粒15其粒径可能依然小于检测设备的极限，但是微粒15聚集后有利于后续步骤的执行。这体现在旋转和冲洗的过程中，微粒13会朝着每个光阻框中光阻条边缘的中央区域汇集，在整个晶圆10上则会呈现出沿着X、Y轴远离晶圆10中心的方向汇集，从而有利于最终的检测。
请参考图7，图7为所述晶圆10的剖面图，执行步骤S104，刻蚀所述晶圆10的部分厚度，在微粒15处进行倾斜刻蚀，使得所述微粒15下方产生锥状突起16；这可以通过设置刻蚀程序(recipe)来实现，即刻蚀时，在遇到微粒15的情况下，刻蚀即以微粒15为基准，向斜下方倾斜侵蚀晶圆，从而形成锥形突起16，这时微粒15与锥形突起16作为一体，成为放大后的微粒17，其俯视图会展现出明显的图形。请参考图8，图8为所述晶圆10的俯视图，很明显，在第二光阻条122两侧，分布有放大后的微粒17。当然，本发明中实际上并不是微粒本身变大，而是借助于其下方刻蚀后保留的锥形突起，能够展现出微粒的存在。
最后，执行步骤S105，检测所述晶圆10。可以采用现有技术中的缺陷扫描(defectscan)设备检测所述晶圆10。
如图9所示，扫描后，在整个晶圆10上发现了诸多放大后的微粒17，这些微粒17的分布如上文所述，沿着X和Y方向分布在远离晶圆10中心的区域。由此可见，本发明的方法能够有效的检测出光刻设备中存在的粒径较小的微粒，从而技术人员能够及时作出判断，以避免对产品造成影响。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种光刻设备的微粒检测方法，包括：
提供晶圆；
传递所述晶圆至所述光刻设备中，并通过光刻工艺在所述晶圆上形成微粒采集结构；
对所述晶圆进行旋转冲洗，使得微粒聚集在所述微粒采集结构的边缘，在所述晶圆上形成多个微粒采集结构包括：
在所述晶圆上涂敷光阻；
利用光刻工艺形成多个第一光阻条和多个第二光阻条，所述第一光阻条和第二光阻条相交形成多个光阻框，且所述第一光阻条和第二光阻条相互垂直，所述光阻框呈矩形；
刻蚀所述晶圆的部分厚度，在微粒处进行倾斜刻蚀，使得所述微粒下方产生锥状突起；
检测所述晶圆。
2.如权利要求1所述的光刻设备的微粒检测方法，其特征在于，所述光阻框的内边长为20mm-25mm。
3.如权利要求1所述的光刻设备的微粒检测方法，其特征在于，所述第一光阻条和第二光阻条的宽度为10μm-15μm。
4.如权利要求1所述的光刻设备的微粒检测方法，其特征在于，所述光阻的厚度为
5.如权利要求1所述的光刻设备的微粒检测方法，其特征在于，采用去离子水对所述晶圆进行旋转冲洗。
6.如权利要求5所述的光刻设备的微粒检测方法，其特征在于，进行旋转冲洗时转速为1500rpm-2000rpm，冲洗时间为45s-60s。
7.如权利要求1所述的光刻设备的微粒检测方法，其特征在于，所述微粒的直径小于等于0.1μm。
8.如权利要求1所述的光刻设备的微粒检测方法，其特征在于，采用缺陷扫描设备检测所述晶圆。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108109934B (zh) * 2017-12-25 2020-05-01 武汉新芯集成电路制造有限公司 检测金属层表面的颗粒的方法
CN110473798B (zh) * 2019-08-19 2021-10-19 上海华力微电子有限公司 一种晶圆表面超小尺寸缺陷检测方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103632992A (zh) * 2012-08-13 2014-03-12 上海华虹宏力半导体制造有限公司 检测干法刻蚀颗粒的方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4797576B2 (ja) * 2005-10-27 2011-10-19 信越半導体株式会社 結晶欠陥の評価方法
JP5521775B2 (ja) * 2010-05-25 2014-06-18 株式会社Ｓｕｍｃｏ 単結晶シリコンウェーハの評価方法
WO2013064298A1 (en) * 2011-11-01 2013-05-10 Asml Holding N.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103632992A (zh) * 2012-08-13 2014-03-12 上海华虹宏力半导体制造有限公司 检测干法刻蚀颗粒的方法

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