TW201543004A - 晶圓彎曲的評價方法與使用此評價方法的晶圓選別方法 - Google Patents

晶圓彎曲的評價方法與使用此評價方法的晶圓選別方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201543004A
TW201543004A TW104108261A TW104108261A TW201543004A TW 201543004 A TW201543004 A TW 201543004A TW 104108261 A TW104108261 A TW 104108261A TW 104108261 A TW104108261 A TW 104108261A TW 201543004 A TW201543004 A TW 201543004A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
wafer
bending
point
amount
distance
Prior art date
Application number
TW104108261A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI616643B (zh
Inventor
Hisayuki Saito
Original Assignee
Shinetsu Handotai Kk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shinetsu Handotai Kk filed Critical Shinetsu Handotai Kk
Publication of TW201543004A publication Critical patent/TW201543004A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI616643B publication Critical patent/TWI616643B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/20Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring contours or curvatures, e.g. determining profile
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/30Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/3021Imagewise removal using liquid means from a wafer supported on a rotating chuck
    • G03F7/3028Imagewise removal using liquid means from a wafer supported on a rotating chuck characterised by means for on-wafer monitoring of the processing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605Workpiece metrology
    • G03F7/70616Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70633Overlay, i.e. relative alignment between patterns printed by separate exposures in different layers, or in the same layer in multiple exposures or stitching
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70783Handling stress or warp of chucks, masks or workpieces, e.g. to compensate for imaging errors or considerations related to warpage of masks or workpieces due to their own weight
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B2210/00Aspects not specifically covered by any group under G01B, e.g. of wheel alignment, caliper-like sensors
    • G01B2210/56Measuring geometric parameters of semiconductor structures, e.g. profile, critical dimensions or trench depth
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67288Monitoring of warpage, curvature, damage, defects or the like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本發明為一種晶圓彎曲的評價方法,包含:第一步驟,測量未吸附的自由狀態的晶圓的彎曲,以及第二步驟,使用經測量的晶圓的彎曲的資料,求出與點P相隔距離a的點Q1 與點Q2 的兩點之間的晶圓彎曲量A,以及求出與點P相隔不同於距離a的距離b的點R1 與點R2 的兩點之間的晶圓彎曲量B,根據晶圓彎曲量A與晶圓彎曲量B計算出於點P中晶圓彎曲量的差,並根據所計算出的晶圓彎曲量的差而評價晶圓的彎曲。如此一來,導入顯示於吸附晶圓時因插針夾頭的節距差異所產生的彎曲的修正程度的差的新參數,並且使用此新參數評價晶圓彎曲的評價方法。

Description

晶圓彎曲的評價方法與使用此評價方法的晶圓選別方法
本發明係關於一種晶圓彎曲的評價方法與使用此評價方法的晶圓選別方法。
習知在使用光刻技術製造半導體元件與液晶元件等元件時,原板(以下亦稱光罩)的圖案係透過投影光學系統而在塗抹有感光劑的感光基板(以下亦稱晶圓)上曝光並進行轉印。
近年元件的高積體化係越來越為增進其加速度,而伴隨使感光基板的細微加工技術的進展也頗為顯著。作為形成此細微加工技術的中心的曝光裝置有鏡面投影對準曝光器(mirror projection aligner)、縮小投影曝光器(分檔器)、掃描器(Scanner)等。鏡面投影對準曝光器係對具有圓弧狀的曝光區域的等倍的鏡面光學系統在掃描原板與感光基板的同時並進行曝光的等倍投影曝光裝置。分檔器則是藉由折射光學系統而在感光基板上形成原板的圖案圖像,並以重複步進方式將感光基板進行曝光之縮小投影曝光裝置。掃描器則是同步掃瞄原板的同時掃描感光基板並進行曝光之縮小投影曝光裝置。
進行曝光時,將光罩重疊於晶圓並進行曝光,使用分檔器進行晶圓的曝光時,由於進行多次的拍攝的曝光會使重疊的位置產生偏差,也就是會產生覆蓋(overlay)不良的問題。為了防止此覆蓋不良的發生,到目前為止已經提出了各種裝置和方法。
在專利文獻1,係提出投影曝光裝置在每次拍攝中會將光罩圖案的影像與晶圓上的預定區域進行位置重疊,並在晶圓上形成光罩圖案,並提出將晶圓載台在每次拍攝以步進移動使其移動至既定的預定位置的裝置。另外,在專利文獻2,係提出在每次拍攝進行精確定位後執行曝光的方法。在此些的專利文獻中,第二次之後的拍攝地點雖然根據第一次拍攝的圖像位置而予以定位,但實際上則是對一部分的校準標記進行確認,如果是在正常的位置上,則剩餘的拍攝便不進行校準動作,因此會有無法充分防止覆蓋不良發生的問題。
為了解決此種問題,係在專利文獻3提出每次拍攝皆進行校準動作的方法,並提出進行晶片間校準(die-by-die alignment)的方法。然而,以這種方式在每次拍攝進行校準的操作非常繁雜,另外也會有生產率下降等問題。 另外,此些專利文獻也並沒有特定出覆蓋不良的發生原因。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本特開平6-204415號公報 專利文獻2:日本特開平11-204419號公報 專利文獻3:日本特開平11-265844號公報
晶圓的形狀主要分為平坦度(Flatness)與彎曲,平坦度是內面平整狀態的表面形狀,即厚度非均勻性。另一方面,彎曲是不進行內面吸附,係處於自由狀態的表面形狀。 習知用於光蝕處理中的晶圓所重視的是平坦度,此係作為在進行曝光時晶圓被吸附在載台上而修正彎曲,以使平坦度被作為使成為表面形狀。 分檔器中晶圓的吸附為藉由一般藉真空吸附來進行,吸附晶圓1的基座2如第6a圖所示,係由以真空拉引晶圓的凹槽部與固定晶圓的凸部3(插針夾頭)所構成,藉由晶圓1吸附於平的插針夾頭3上而修正彎曲,而可想到內面形狀也是與插針夾頭3同樣變平。
然而實際上,由於即使進行吸附也無法如同第6圖般修正等於或小於插針夾頭3的節距的週期(寬度)的彎曲,因而晶圓內面無法完全的變平。另外,藉由吸附所修正的彎曲僅限於晶圓內面與插針夾頭接觸的一部分,其地點根據分檔器而有所不同。即,隨著分檔器之不同,對於晶圓的形狀的修正部分亦會相異。 分檔器中插針夾頭的形狀與節距係為廠商的專有技術,根據廠商與開發時間會有所不同。並且,由於元件廠商將各種的分檔器分為混合與搭配來使用,為了製作一個元件會以數台相異的分檔器來進行光蝕處理。
如果是平常內面在平的狀態下進行光蝕處理,即使晶圓發生彎曲,由於在每個步驟也會進行晶圓的形狀修正,所以不會產生圖案的歪斜。然而,實際上在上述的每個步驟中由於必須使用節距相異的插針夾頭的分檔器,另外也由於在每個步驟中因為藉由相異的分檔器而使晶圓的形狀被修正的部分都不同,會有本來製成直線的配線發生變形或扭曲,晶圓的形狀扭曲,結果發生覆蓋不良的問題。
為了解決以上問題,本發明的目的為提供一種晶圓彎曲的評價方法,係導入能夠顯示於吸附晶圓時因插針夾頭的節距差異所產生的彎曲的修正程度的差的新參數,並且使用此新參數評價晶圓彎曲的評價方法。另外一個目的為提供一種使用此評價方法的晶圓選別方法,係於光蝕處理中使用上述的評價方法選出未發生覆蓋不良的晶圓。
為解決以上的問題,本發明提供一種晶圓彎曲的評價方法,包含:第一步驟,測量未吸附的自由狀態的晶圓的彎曲;以及第二步驟,使用該經測量的晶圓的彎曲的資料,求出於通過晶圓面內的任意的點P的直線上以該點P作為中心而與該點P相隔距離a的點Q1 與點Q2 的兩點之間的晶圓彎曲量A,以及求出於同一直線上以該點P作為中心而與該點P相隔不同於距離a的距離b的點R1 與點R2 的兩點之間的晶圓彎曲量B,根據該晶圓彎曲量A與該晶圓彎曲量B計算出於該點P中晶圓彎曲量的差,並根據所計算出的該晶圓彎曲量的差而評價晶圓的彎曲。
藉由此評價方法,自未吸附的自由狀態的晶圓的彎曲,導入顯示於吸附晶圓時因插針夾頭的節距差異所產生的彎曲的修正程度的差的新參數,而能使用此新參數來評價晶圓的彎曲。
另外此時,較佳地該距離a及該距離b為在0.5~12.5mm之間,且(距離a-距離b)≧5mm。 藉由此距離,更加能計算出晶圓的彎曲與插針夾頭的節距的差異所反映的晶圓彎曲量的差。
另外此時,該晶圓彎曲量,係能夠自與該點P相間隔預定距離的兩點處的晶圓內面的高度設為0時的該點P處的晶圓表面的高度來求得。
另外此時,較佳地,該晶圓彎曲量的差的計算,係至少於與晶圓面內的中心以直角相交的X軸、Y軸上的複數個任意的點,計算出晶圓彎曲量的差。 如此一來,能更正確的對晶圓全面的彎曲進行評價。
並且本發明更提供一種使用此評價方法的晶圓選別方法,係求出以上述之晶圓彎曲的評價方法所求出的晶圓彎曲量的差與光蝕處理的覆蓋不良的有無發生的相關關係,根據該相關關係而選出未發生覆蓋不良的晶圓。 藉由此選別方法,能輕易的在光蝕處理中選出未發生覆蓋不良的晶圓。
通過上述本發明的晶圓彎曲的評價方法,根據未吸附的自由狀態的晶圓的彎曲,導入顯示於吸附晶圓時因插針夾頭的節距差異所產生彎曲修正的程度的差的新參數,並能使用此新參數評價晶圓的彎曲。並且能藉由求出本發明的評價方法所求出的晶圓彎曲量的差與光蝕處理的覆蓋不良的有無發生的相關關係,能輕易的在光蝕處理中選出未發生覆蓋不良的晶圓。
如上所述,近年由於在使用分檔器的光蝕處理中發生了覆蓋不良的問題,於是防止覆蓋不良的發生成為了課題。
本發明人著重於光蝕處理中所使用晶圓的形狀,了解到雖然在習知光蝕處理中有想到藉由吸附晶圓內面而使內面變平,然而實際其內面卻不會完全變平。 此為雖然能以吸附來進行修正較插針夾頭的節距為長的週期(寬度)的晶圓彎曲,較插針夾頭的節距為短的週期的晶圓彎曲卻無法藉由吸附來進行修正的緣故。
也就是說,以不同插針夾頭的節距的分檔器來進行光蝕處理的狀況下,由於彎曲會有被修正的位置與不被修正的位置,因此會如第7圖般隨著插針夾頭3的節距不同而使得晶圓1的形狀的修正位置有所差異。即,根據彎曲的形狀會使得圖案伸展和收縮。
另外例如第8圖所示,在以吸附於20mm節距的插針夾頭3所修正出的晶圓1的形狀,以及以吸附於10mm節距的插針夾頭3所修正出的晶圓1的形狀中,由於後者更加扁平,因此自上方看到的展開圖其面積會變廣,於是會發生與晶圓1變形同樣的現象,此被認為是覆蓋不良的發生原因。
另外,在此如第9圖般對晶圓的彎曲量與吸附晶圓時的延伸量的變化進行假設,並依此計算出發生覆蓋不良狀況的彎曲量。第9圖中的X為延伸量,Y為彎曲量。 再者,最新的元件晶片的最小電路寬度為20-10nm,假設其線的寬度,如有一半以上的伸展和收縮,即為覆蓋不良,並對發生20nm、10nm、5nm的伸展狀況的晶圓的彎曲量進行估算。 (1)無吸附→以節距25mm的插針夾頭來進行吸附的狀況 延伸量X      晶圓的彎曲量Y 20nm            32μm 10nm            22μm 5nm               16μm (2)自節距25mm的插針夾頭變更為節距12.5mm的插針夾頭的狀況 延伸量X      晶圓的彎曲量Y 20nm            16μm 10nm            11μm 5nm               7.9μm (3)自節距25mm的插針夾頭變更為節距8.3mm的插針夾頭的狀況 延伸量X      晶圓的彎曲量Y 20nm            13μm 10nm            9.1μm 5nm               6.5μm (4)自節距25mm的插針夾頭變更為節距6.25mm的插針夾頭的狀況 延伸量X      晶圓的彎曲量Y 20nm            7.9μm 10nm            5.6μm 5nm               4.0μm
實際上由於彎曲為複雜的形狀,因此雖然考慮到即使是比求出的彎曲量更小的彎曲亦會成為覆蓋不良的原因,但如上述計算結果所示,只要在節距25mm之中有數μm的凹凸,便會發生5nm以上的伸展之緣故,所以認定為是覆蓋不良的原因。
從以上得知,本發明人想到在使用不同插針夾頭的節距的分檔器來吸附晶圓時,如果因插針夾頭的節距的差異所造成的晶圓的彎曲的修正度的差異變小,就不容易發生覆蓋不良,而發現到藉由導入顯示因插針夾頭的節距差異所造成的彎曲的修正程度的差異的新參數,能對覆蓋不良相關的晶圓的彎曲進行評價,從而完成本發明。
即,本發明為一種晶圓彎曲的評價方法,包含: 第一步驟,測量未吸附的自由狀態的晶圓的彎曲;以及第二步驟,使用該經測量的晶圓的彎曲的資料,求出於通過晶圓面內的任意的點P的直線上以該點P作為中心而與該點P相隔距離a的點Q1 與點Q2 的兩點之間的晶圓彎曲量A,以及求出於同一直線上以該點P作為中心而與該點P相隔不同於距離a的距離b的點R1 與點R2 的兩點之間的晶圓彎曲量B,根據該晶圓彎曲量A與該晶圓彎曲量B計算出於該點P中晶圓彎曲量的差,並根據所計算出的該晶圓彎曲量的差而評價晶圓的彎曲。
以下詳細說明關於本發明,但本發明並未被限定於此。 第1圖為顯示本發明的晶圓彎曲的評價方法的一例的流程圖。 在本發明的晶圓彎曲的評價方法中,首先作為第一步驟(Ⅰ),係測量未吸附的自由狀態的晶圓的彎曲。其次作為第二步驟(Ⅱ),係計算出晶圓面內的任意的點之中晶圓彎曲量的差。其次作為第三步驟(Ⅲ),係根據計算出的插針夾頭彎曲來評價晶圓的彎曲。 以下詳細說明各步驟。
<第一步驟> 在本發明的晶圓彎曲的評價方法的第一步驟中,係測量未吸附的自由狀態的晶圓的彎曲(第1圖(Ⅰ))。 作為晶圓並無特別限定,例如一般用於光蝕處理中的單晶矽晶圓能適合用於本發明。 另外,晶圓的彎曲的測量,能使用已知可測量未吸附的自由狀態的晶圓的彎曲的裝置或方法來測量。
<第二步驟> 在本發明的晶圓彎曲的評價方法的第二步驟中,係使用上述第一步驟所測量出的晶圓的彎曲的資料,求出於通過晶圓面內的任意的點P的直線上以該點P作為中心而與該點P相隔距離a的點Q1 與點Q2 的兩點之間的晶圓彎曲量A,以及求出於同一直線上以該點P作為中心而與該點P相隔不同於距離a的距離b的點R1 與點R2 的兩點之間的晶圓彎曲量B,根據該晶圓彎曲量A與該晶圓彎曲量B計算出於該點P中晶圓彎曲量的差(插針夾頭彎曲)(第2圖(Ⅱ))。
以下,同時參考第2圖並進一步詳細說明插針夾頭彎曲的計算方法。 首先,求出於通過晶圓面內的任意的點P的直線上以點P作為中心而與點P相隔距離a的點Q1 與點Q2 的兩點之間的晶圓彎曲量A(參考第2圖(i))。
此時,例如晶圓彎曲量A如第2圖所示,能夠自將與點P相隔距離a的點Q1 與點Q2 的兩點之間的晶圓內面的高度設為0時的點P處的晶圓表面的高度(圖中的箭頭處)來求得。 再者,亦得以將點Q1 與點Q2 的兩點的晶圓內面的高度設為0,根據點P的晶圓內面的高度求得晶圓彎曲量A,晶圓彎曲量A與後述的晶圓彎曲量B亦得以根據相同的基準來進行計算。
接下來,求出與點P、點Q1 、點Q2 於同一直線上以點P作為中心而與點P相隔不同於距離a的距離b的點R1 與點R2 的兩點之間的晶圓彎曲量B(參考第2圖(i))。 此晶圓彎曲量B也能以與晶圓彎曲量A相同的方式進行計算。
接下來,根據上述所求出的晶圓彎曲量A與晶圓彎曲量B計算出於點P中晶圓彎曲量的差(插針夾頭彎曲)(參考第2圖(iii)) 據此得以計算出插針夾頭彎曲=(晶圓彎曲量A)-(晶圓彎曲量B)。
再者,本說明書中,於插針夾頭彎曲之後有時會記載有插針夾頭的節距的狀況。 此時,由於點Q1 與點Q2 的兩點之間的距離(2a)以及點R1 與點R2 的兩點之間的距離(2b)與插針夾頭的節距相當,因此記載為「插針夾頭彎曲2a/2b」。例如,將距離a設為10mm、距離b設為5mm時的插針夾頭彎曲為「插針夾頭彎曲20/10」
如第2圖的(i)般以大的週期平滑地變化形狀的插針夾頭彎曲的小的晶圓,例如即使以20mm節距的插針夾頭來吸附,或是以5mm節距的插針夾頭來吸附,其表面形狀不容易變化。因此,即使晶圓全體的彎曲值變大覆蓋不良也不容易發生。另一方面,如第2圖的(ii)般以短的週期變化形狀的插針夾頭彎曲的大的晶圓,由於根據節距的差異使得表面形狀的變化變大,因此容易發生覆蓋不良。
較佳地,距離a及距離b為在0.5~12.5mm之間,且(距離a-距離b)≧5mm。 為了使其適用於現在分檔器、掃描器的主流拍攝面積為35×25mm,因此將插針夾頭的節距定為1~25mm,當然距離a以及距離b並非限定於此範圍內。 另外,由於藉由(距離a-距離b)≧5mm,而使Q1 、Q2 間的距離與R1 與R2 間的距離的差變大,而能反映出晶圓的彎曲進而計算出插針夾頭彎曲。
另外較佳的,插針夾頭彎曲的計算,係至少於與晶圓面內的中心以直角相交的X軸、Y軸上的複數個任意的點,計算出插針夾頭彎曲。藉由X軸、Y軸上的複數個位置計算出插針夾頭彎曲,能更正確的對晶圓全面的彎曲進行評價。另外,也能相對於X軸、Y軸而計算出對角方向的直線上的插針夾頭彎曲。
另外,於晶圓全面進行插針夾頭彎曲的計算,能更正確的對晶圓全面的彎曲進行評價。此時較佳地,計算出縱向橫向1~20mm間隔的直線上的插針夾頭彎曲。第3圖係顯示以晶圓全面計算出縱向橫向20mm間隔的直線上的插針夾頭彎曲的例子。
另外,以同一直線上的複數個位置而計算出插針夾頭彎曲時,例如以1mm的間隔進行插針夾頭彎曲的計算,能更正確的對晶圓的彎曲進行評價。當然此間隔並非限定於1mm,也可以是任意的間隔。
以下,係更具體的說明本發明的評價方法。 1.在自由狀態下測量晶圓的彎曲。 2.求出任意的點的插針夾頭彎曲。 不吸附晶圓並根據1所求出的自由的狀態的彎曲來求出晶圓的內面吸附於分檔器時的插針夾頭間所產生的彎曲量。 3.將X軸、Y軸的任意的點的兩側10mm的點(20mm間隔的狀況;即a=10mm)的內面高度設為0的狀況,直接以當下的晶圓形狀而求出任意的點的表面高度A(晶圓彎曲量)。 4.同樣的將兩側2.5mm的點(5mm間隔的狀況;即b=2.5mm)的內面高度設為0的狀況而求出任意的點的表面高度B(晶圓彎曲量)。 5.上述3、4以1mm節距對X軸、Y軸全區域進行求出。 6.將高度A與高度B的差定為其點的插針夾頭彎曲20/5,如果數值大的狀況即稱為插針夾頭的節距改變的狀況的差為大,能評價為容易發生覆蓋不良的晶圓(第1圖(Ⅲ))。
並且,本發明提供一種使用此評價方法的晶圓選別方法,係求出以上述之晶圓彎曲的評價方法所求出的插針夾頭彎曲與光蝕處理的覆蓋不良的有無發生的相關關係,根據該相關關係而選出未發生覆蓋不良的晶圓。 藉由此選別方法,能輕易的在光蝕處理中選出未發生覆蓋不良的晶圓。
通過上述本發明的晶圓彎曲的評價方法,根據未吸附的自由狀態的晶圓的彎曲,導入顯示於吸附晶圓時因插針夾頭的節距差異所產生的彎曲的修正程度的差的新參數,並能使用此新參數評價晶圓的彎曲。並且藉由求出本發明的評價方法所求出的晶圓彎曲量的差與光蝕處理的覆蓋不良的有無發生的相關關係,能輕易的在光蝕處理中選出未發生覆蓋不良的晶圓。 【實施例】
以下使用實施例具體說明本發明,但本發明並未被限定於此。。
[實施例] 準備三個直徑300mm的矽晶圓樣品(分別定為樣品1~3),使用神戶製鋼科研所(KOBELCO RESEARCH INSTITUTE,INC.)的SBW-330測量未吸附的自由狀態的晶圓的彎曲。再者,晶圓的彎曲係以通過晶圓中心的4條線(X軸、Y軸、以及相對X軸、Y軸對角方向的直線)來進行測量,其測量結果顯示於第4-1~3圖。
如第4-1圖所示,樣品1的晶圓全體的彎曲約為-24~18μm,如第4-2圖所示,樣品2的晶圓全體的彎曲約為-45~45μm,如第4-3圖所示,樣品3的晶圓全體的彎曲約為-18~15μm。
接下來,對於上述經測量的晶圓的彎曲之樣品1~3,計算出插針夾頭彎曲20/10與插針夾頭彎曲20/5。再者,於通過缺口到晶圓中心的直線上的端點到端點以1mm間隔來進行計算而求出插針夾頭彎曲。 將計算出的樣品1~3的插針夾頭彎曲20/10與插針夾頭彎曲20/5顯示於第5-1~3圖。
如第5-1圖所示,樣品1的插針夾頭彎曲20/10與插針夾頭彎曲20/5其絕對值在約0.45μm以下,如第5-2圖所示,樣品2的插針夾頭彎曲20/10與插針夾頭彎曲20/5其絕對值在約0.50μm以下,如第5-3圖所示,樣品3的插針夾頭彎曲20/10與插針夾頭彎曲20/5其絕對值在約0.30μm以下。
接下來,使用樣品1~3實際進行光蝕處理當中,雖然在樣品1與樣品2發生了覆蓋不良,但在樣品3並未發生覆蓋不良。
如上所述,雖然樣品2的晶圓全體的彎曲與其他兩個的樣品相比為大,樣品1與樣品3的晶圓全體的彎曲為同等程度,因此可以得知要從晶圓全體的彎曲中選出不會發生覆蓋不良的晶圓(樣品3)是很困難的。 另一方面,如果藉由導入本發明的評價方法之使用插針夾頭彎曲的評價方法,由於能夠區別出上述其插針夾頭彎曲為大的樣品1與樣品2,與插針夾頭彎曲為小的樣品3,因此能輕易選出不發生覆蓋不良的晶圓(樣品3)。
通過上述本發明的評價方法,藉由導入顯示於吸附晶圓時因插針夾頭的節距差異所產生的彎曲的修正程度的差的新參數,由於能評價與覆蓋不良相關之晶圓的彎曲,而清楚得知自求出的晶圓彎曲量的差,能輕易的選出未發生覆蓋不良的晶圓。
此外,本發明並未被限定於上述實施例,上述實施例為例示,凡具有與本發明的申請專利範圍所記載的技術思想實質上相同的構成,能得到同樣的作用效果者,皆被包含在本發明的技術範圍內。
該符號說明無元件符號及其代表之意義。
第1圖為顯示本發明的晶圓彎曲的評價方法的一例的流程圖。 第2圖為顯示本發明的晶圓彎曲的評價方法的插針夾頭彎曲的計算方法的一例的說明圖。 第3圖為顯示本發明的晶圓彎曲的評價方法的對晶圓全面進行插針夾頭彎曲的計算的一例的說明圖。 第4-1圖為顯示本發明的實施例的樣品1的晶圓全體的彎曲的量測結果的曲線圖。 第4-2圖為顯示本發明的實施例的樣品2的晶圓全體的彎曲的量測結果的曲線圖。 第4-3圖為顯示本發明的實施例的樣品3的晶圓全體的彎曲的量測結果的曲線圖。 第5-1圖為本發明的實施例的樣品1的依照插針夾頭彎曲(20/10與20/5)的計算結果所繪製出的曲線圖。 第5-2圖為本發明的實施例的樣品2的依照插針夾頭彎曲(20/10與20/5)的計算結果所繪製出的曲線圖。 第5-1圖為本發明的實施例的樣品3的依照插針夾頭彎曲(20/10與20/5)的計算結果所繪製出的曲線圖。 第6圖為顯示吸附於插針夾頭時的晶圓的形狀的說明圖。 第7圖為顯示插針夾頭的節距與晶圓形狀的修正部分的關係的說明圖。 第8圖為顯示插針夾頭的節距與晶圓的延伸的關係的說明圖。 第9圖為表示晶圓吸附時的延伸量X與晶圓的彎曲量Y之間的關係的說明圖。

Claims (7)

  1. 一種晶圓彎曲的評價方法,包含: 第一步驟,測量未吸附的自由狀態的晶圓的彎曲;以及 第二步驟,使用該經測量的晶圓的彎曲的資料,求出於通過晶圓面內的任意的點P的直線上以該點P作為中心而與該點P相隔距離a的點Q1 與點Q2 的兩點之間的晶圓彎曲量A,以及求出於同一直線上以該點P作為中心而與該點P相隔不同於距離a的距離b的點R1 與點R2 的兩點之間的晶圓彎曲量B,根據該晶圓彎曲量A與該晶圓彎曲量B計算出於該點P中晶圓彎曲量的差,並根據所計算出的該晶圓彎曲量的差而評價晶圓的彎曲。
  2. 如請求項1所述之晶圓彎曲的評價方法,其中 該距離a及該距離b為在0.5~12.5mm之間,且(距離a-距離b)≧5mm。
  3. 如請求項1所述之晶圓彎曲的評價方法,其中 該晶圓彎曲量,係將與該點P相間隔預定距離的兩點處的晶圓內面的高度設為0,而求得該點P處的晶圓表面的高度。
  4. 如請求項2所述之晶圓彎曲的評價方法,其中 該晶圓彎曲量,將與該點P相間隔預定距離的兩點處的晶圓內面的高度設為0,而求得該點P處的晶圓表面的高度。
  5. 如請求項1至4中任一項所述之晶圓彎曲的評價方法,其中 該晶圓彎曲量的差的計算,係至少於與晶圓面內的中心以直角相交的X軸、Y軸上的複數個任意的點,計算出晶圓彎曲量的差。
  6. 一種使用此評價方法的晶圓選別方法,係以如請求項1至4中任一項所述之晶圓彎曲的評價方法所求出的晶圓彎曲量的差,而求出與光蝕處理的覆蓋不良的有無發生的相關關係,根據該相關關係而選出未發生覆蓋不良的晶圓。
  7. 一種使用此評價方法的晶圓選別方法,係求出以如請求項5所述之晶圓彎曲的評價方法所求出的晶圓彎曲量的差與光蝕處理的覆蓋不良的有無發生的相關關係,根據該相關關係而選出未發生覆蓋不良的晶圓。
TW104108261A 2014-05-01 2015-03-16 Wafer bending evaluation method and wafer sorting method using the same TWI616643B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014094469A JP6191534B2 (ja) 2014-05-01 2014-05-01 ウエハのそりの評価方法及びウエハの選別方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201543004A true TW201543004A (zh) 2015-11-16
TWI616643B TWI616643B (zh) 2018-03-01

Family

ID=54358370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104108261A TWI616643B (zh) 2014-05-01 2015-03-16 Wafer bending evaluation method and wafer sorting method using the same

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10345102B2 (zh)
JP (1) JP6191534B2 (zh)
KR (1) KR102312811B1 (zh)
CN (1) CN106255923B (zh)
DE (1) DE112015001699B4 (zh)
TW (1) TWI616643B (zh)
WO (1) WO2015166623A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6630839B2 (ja) * 2016-02-18 2020-01-15 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. リソグラフィ装置、デバイス製造方法ならびに関連データ処理装置およびコンピュータプログラム製品
US10446423B2 (en) 2016-11-19 2019-10-15 Applied Materials, Inc. Next generation warpage measurement system
JP6750592B2 (ja) * 2017-08-15 2020-09-02 信越半導体株式会社 シリコンウエーハのエッジ形状の評価方法および評価装置、シリコンウエーハ、ならびにその選別方法および製造方法
CN108828267B (zh) * 2018-03-19 2021-05-25 长江存储科技有限责任公司 晶圆翘曲程度测量方法及装置
CN108666229B (zh) * 2018-05-16 2021-01-22 德淮半导体有限公司 晶圆弯曲度的确定方法以及扫描设备
EP3764165A1 (en) * 2019-07-12 2021-01-13 ASML Netherlands B.V. Substrate shape measuring device
CN110487159B (zh) * 2019-08-09 2024-03-22 广东利扬芯片测试股份有限公司 用于装载IC的Tray盘的翘曲检测装置及其检测方法
US11177146B2 (en) 2019-10-31 2021-11-16 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for processing a substrate
KR102435940B1 (ko) * 2019-10-31 2022-08-24 세메스 주식회사 기판 휨 모니터링 장치, 기판 휨 모니터링 방법, 기판 처리 장비 및 기판형 센서
CN114077167B (zh) * 2021-11-26 2024-03-08 上海华力集成电路制造有限公司 一种改善因晶圆形变引起的套刻精度变差的曝光方法
TWI827087B (zh) * 2022-06-07 2023-12-21 超能高新材料股份有限公司 基板的檢測方法及其檢測裝置

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5769740A (en) 1980-10-20 1982-04-28 Toshiba Corp Warpage controller for semiconductor wafer
JP3265665B2 (ja) 1993-01-07 2002-03-11 株式会社ニコン 投影露光装置、露光方法、及び素子製造方法
US5978071A (en) 1993-01-07 1999-11-02 Nikon Corporation Projection exposure apparatus and method in which mask stage is moved to provide alignment with a moving wafer stage
JPH06334011A (ja) * 1993-03-24 1994-12-02 Fuji Electric Co Ltd 半導体装置の反り測定装置とその製造方法
JPH11204419A (ja) 1998-01-08 1999-07-30 Hitachi Ltd 露光方法およびそれに使用される露光原版
JPH11265844A (ja) 1998-03-16 1999-09-28 Canon Inc 露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法
JP3639546B2 (ja) * 2001-07-25 2005-04-20 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
JP4014376B2 (ja) * 2001-08-31 2007-11-28 株式会社神戸製鋼所 平坦度測定装置
JP3838341B2 (ja) * 2001-09-14 2006-10-25 信越半導体株式会社 ウェーハの形状評価方法及びウェーハ並びにウェーハの選別方法
JP4232605B2 (ja) * 2003-10-30 2009-03-04 住友電気工業株式会社 窒化物半導体基板の製造方法と窒化物半導体基板
WO2005045908A1 (ja) * 2003-11-06 2005-05-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 基板貼り合わせ方法、その貼り合わせ基板及び直接接合基板
JP4794882B2 (ja) 2005-03-25 2011-10-19 キヤノン株式会社 走査型露光装置、走査型露光方法
JP4531685B2 (ja) * 2005-11-24 2010-08-25 株式会社神戸製鋼所 形状測定装置、形状測定方法
JP4930052B2 (ja) 2006-02-15 2012-05-09 住友電気工業株式会社 GaN基板の裏面の反り測定方法
JP5072460B2 (ja) * 2006-09-20 2012-11-14 ジルトロニック アクチエンゲゼルシャフト 半導体用シリコンウエハ、およびその製造方法
US8175831B2 (en) * 2007-04-23 2012-05-08 Kla-Tencor Corp. Methods and systems for creating or performing a dynamic sampling scheme for a process during which measurements are performed on wafers
JP5074845B2 (ja) * 2007-07-23 2012-11-14 Sumco Techxiv株式会社 半導体ウェハの研削方法、及び半導体ウェハの加工方法
JP4930336B2 (ja) * 2007-11-09 2012-05-16 日本電気硝子株式会社 ガラス基板の反り検査方法および製造方法
CN101442018B (zh) * 2007-11-21 2010-11-03 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 晶圆翘曲程度的检测方法
JP2010118487A (ja) * 2008-11-13 2010-05-27 Shin Etsu Handotai Co Ltd エピタキシャルウェーハの評価方法およびエピタキシャルウェーハの製造方法
JP2011214910A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Mitsubishi Electric Corp ウエハ反り量測定方法及び測定装置
CN102254855A (zh) * 2010-05-20 2011-11-23 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 金属前介电层应力恢复的方法
TWI439660B (zh) 2010-08-19 2014-06-01 China Steel Corp Shipboard bending measurement method
CN102394225B (zh) * 2011-09-30 2016-06-22 上海华虹宏力半导体制造有限公司 晶圆弯曲度测算方法
CN103959437B (zh) * 2011-09-30 2017-08-01 圣戈班晶体及检测公司 具有特定结晶特征的iii‑v族衬底材料及其制备方法
JP5953725B2 (ja) * 2011-12-07 2016-07-20 大日本印刷株式会社 インプリント用基板選択システム、インプリント用基板選択プログラム、インプリントシステム、インプリント用基板選択方法及びインプリント方法
CN103503112B (zh) 2012-03-30 2016-08-17 新东工业株式会社 半导体元件用基板的弯曲矫正装置及弯曲矫正方法
US9576830B2 (en) 2012-05-18 2017-02-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method and apparatus for adjusting wafer warpage
JP6143557B2 (ja) * 2013-05-29 2017-06-07 大成建設株式会社 曲げ変形量計測方法および曲げ変形量計測装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015166623A1 (ja) 2015-11-05
CN106255923A (zh) 2016-12-21
KR102312811B1 (ko) 2021-10-15
CN106255923B (zh) 2018-04-20
DE112015001699B4 (de) 2022-01-20
JP2015213099A (ja) 2015-11-26
US20170038202A1 (en) 2017-02-09
TWI616643B (zh) 2018-03-01
US10345102B2 (en) 2019-07-09
KR20160145637A (ko) 2016-12-20
JP6191534B2 (ja) 2017-09-06
DE112015001699T5 (de) 2017-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI616643B (zh) Wafer bending evaluation method and wafer sorting method using the same
JP2004006527A (ja) 位置検出装置及び位置検出方法、露光装置、デバイス製造方法並びに基板
JP2010166085A (ja) ウェハチャックおよびそれを用いた露光装置ならびに半導体装置の製造方法
US9829794B2 (en) Exposure apparatus, and method of manufacturing device
JP2006269867A (ja) 露光装置
JPH10274855A (ja) レチクルおよびそれによって転写されたパターンならびに補正方法
KR0171453B1 (ko) 노광장치 및 노광방법
JPH09148217A (ja) 位置合わせ方法
JP2001093813A (ja) ステッパ式露光方法
US7651826B2 (en) Semiconductor device, fabricating method thereof, and photomask
JP5084432B2 (ja) 露光方法、露光装置およびデバイス製造方法
TWI257642B (en) Method and system for optimizing parameter value in exposure apparatus, and exposure apparatus and method
JP6253269B2 (ja) リソグラフィ装置、リソグラフィ方法、それを用いた物品の製造方法
KR100577568B1 (ko) 오버레이 측정방법 및 그에 사용되는 오버레이 마크
TWI722386B (zh) 決定方法、曝光方法、曝光裝置、物品的製造方法及記憶媒體
JP6371602B2 (ja) 露光装置、露光方法、および物品の製造方法
JP6185724B2 (ja) 露光装置および物品の製造方法
JP4454773B2 (ja) 位置合わせ方法及び位置合わせ装置
KR100598263B1 (ko) 노광 장치 및 이를 이용한 샷 정렬 방법
JPH1197342A (ja) 位置合わせ方法
KR100714266B1 (ko) 반도체장치의 제조공정에서 이미지 보정 방법
TWI790433B (zh) 曝光裝置及製造物品之方法
US20060263915A1 (en) Device for testing an exposure apparatus
JP6853700B2 (ja) 露光装置、露光方法、プログラム、決定方法及び物品の製造方法
JPH07283109A (ja) 半導体装置の露光方法および露光装置