一种检测用于晶片烘烤的热板是否倾斜的方法转让专利
申请号 : CN200710152239.0
文献号 : CN101393879B
文献日 : 2010-07-07
发明人 : 陈鹏 , 杨玥
申请人 : 和舰科技(苏州)有限公司
摘要 :
本发明提供了一种检测用于晶片烘烤的热板是否倾斜的方法，包括以下步骤：步骤1，提供一晶片的衬底，该衬底上具有氮化硅层；步骤2，在该氮化硅层上涂覆光阻层；步骤3，对该晶片进行曝光，图案化该晶片；步骤4，将晶片表面分区，量测各区的特征尺寸；步骤5，如果上述特征尺寸中的最大特征尺寸与最小特征尺寸的差异达到预定值，则判定上述热板是倾斜的。与现有技术相比，本发明实现简单，测量准确，能够相对灵敏地反应热板的倾斜趋势，从而使得热板斜率探测简便快捷。
权利要求 :
1.一种检测用于晶片烘烤的热板是否倾斜的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤提供一晶片的衬底，该衬底上具有氮化硅层；
步骤2，在该氮化硅层上涂覆光阻层；
步骤3，对该晶片进行曝光，图案化该晶片；
步骤4，将晶片表面分区，量测各区的特征尺寸；
步骤5，如果上述特征尺寸中的最大特征尺寸与最小特征尺寸的差异达到预定值，则判定上述热板是倾斜的，其中所述的预定值为20nm。
2.根据权利要求1所述的一种检测用于晶片烘烤的热板是否倾斜的方法，其特征在于上述步骤4中，利用特征尺寸量测机台量测该特征尺寸。
3.根据权利要求1所述的一种检测用于晶片烘烤的热板是否倾斜的方法，其特征在于上述步骤4中对晶片分区方法为在晶片上均匀地划分出多个大小相等的矩形栅格，每个栅格作为一个区。
说明书 :
技术领域
本发明涉及晶片制造方法，特别涉及一种检测用于晶片烘烤的热板是否倾斜的方法。
背景技术
在集成电路芯片的制造过程中，包括烘烤过程，即将芯片置于稍高温(60℃～250℃)的烘箱内或热板上进行烘烤，根据目的不同分为软烤(Soft bake)与预烤(Hard bake)两种，软烤在涂覆光阻后进行，主要目的是为了将光阻中的溶剂蒸发去除，并且可增加光阻与芯片之附着力；而预烤，又称为蚀刻前烘烤，主要在涂覆光阻前进行，主要目的为去除水气，增加光阻附着性，尤其在湿蚀刻(wet etching)更为重要，预烤不全常会造成过蚀刻。
当涂胶显影机的机台的软烤后的热板发生晶片斜跨的现象时，厚度变不均匀，则会发生光阻中的溶剂蒸发不完全等现象，严重影响随后的制造工艺。目前在使用热板斜率测机，是使用光阻厚度量测机台(OP)量测光阻的厚度，在晶片上量测一个类“十”字型的图形，如图1所示，运用EXCEL里的斜率计算公式，算出热板斜率。但是，从最后得到的监测结果来看，这种方法并不能很敏感的捕捉到热板的倾斜。
当涂胶显影机的机台的软烤后的热板发生晶片斜跨的现象时，厚度变不均匀，则会发生光阻中的溶剂蒸发不完全等现象，严重影响随后的制造工艺。目前在使用热板斜率测机，是使用光阻厚度量测机台(OP)量测光阻的厚度，在晶片上量测一个类“十”字型的图形，如图1所示，运用EXCEL里的斜率计算公式，算出热板斜率。但是，从最后得到的监测结果来看，这种方法并不能很敏感的捕捉到热板的倾斜。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种运用氮化硅(SIN)层的特征尺寸(CriticalDimension，以下简称CD)与光阻厚度的强关联性，通过量测氮化硅层的CD来监测机台的热板斜率是否倾斜的方法。
本发明提供的一种检测用于晶片烘烤的热板是否倾斜的方法，包括以下步骤：
步骤1，提供一晶片的衬底，该衬底上具有氮化硅层；
步骤2，在该氮化硅层上涂覆光阻层；
步骤3，对该晶片进行曝光，图案化该晶片；
步骤4，将晶片表面分区，量测各区的特征尺寸；
步骤5，如果上述CD中的最大CD与最小CD的差异达到预定值，则判定上述热板是倾斜的。
作为优选，上述步骤4中，利用CD量测机台量测该CD。
作为优选，上述步骤4中对晶片分区方法为在晶片上均匀地划分出多个大小相等的矩形栅格，每个栅格作为一个区。
作为优选，上述步骤5中，上述预定值为20nm。
与现有技术相比，本发明实现简单，测量准确，能够相对灵敏地反应热板的倾斜趋势，从而使得热板斜率探测简便快捷。
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。对于所属技术领域的技术人员而言，从对本发明的详细说明中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。
本发明提供的一种检测用于晶片烘烤的热板是否倾斜的方法，包括以下步骤：
步骤1，提供一晶片的衬底，该衬底上具有氮化硅层；
步骤2，在该氮化硅层上涂覆光阻层；
步骤3，对该晶片进行曝光，图案化该晶片；
步骤4，将晶片表面分区，量测各区的特征尺寸；
步骤5，如果上述CD中的最大CD与最小CD的差异达到预定值，则判定上述热板是倾斜的。
作为优选，上述步骤4中，利用CD量测机台量测该CD。
作为优选，上述步骤4中对晶片分区方法为在晶片上均匀地划分出多个大小相等的矩形栅格，每个栅格作为一个区。
作为优选，上述步骤5中，上述预定值为20nm。
与现有技术相比，本发明实现简单，测量准确，能够相对灵敏地反应热板的倾斜趋势，从而使得热板斜率探测简便快捷。
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。对于所属技术领域的技术人员而言，从对本发明的详细说明中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。
附图说明
图1为现有技术中的热板倾斜探测的晶片取样示意图。
图2为本发明一较佳实施例的晶片取样示意图。
图3为本发明另一较佳实施例的晶片取样数据图。
图4为本发明一较佳实施例的晶片的CD与光阻薄膜厚度的关系视图。
图2为本发明一较佳实施例的晶片取样示意图。
图3为本发明另一较佳实施例的晶片取样数据图。
图4为本发明一较佳实施例的晶片的CD与光阻薄膜厚度的关系视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明所述的一种检测用于晶片烘烤的热板是否倾斜的方法作进一步的详细说明。
光刻工艺产生的线宽会随光阻厚度产生变化曲线，变化幅度可以用Brunner公式加以描述：
其中，S为幅度，也就是CD值，R为光阻的反射率，a为光阻吸光率，d为光阻厚度。当光阻厚度d发生变化时，CD值也会产生周期性的变化。
如图2所示，在本发明一较佳实施例的晶片上取样多个点，取样点的位置均匀分布，因而同现有技术相比，可以更加有效、合理地分隔晶片以便取样，因而得到数据的更加均匀、准确，其中分隔的数目可以是任意的。
本发明另一较佳实施例的检测用于晶片烘烤的热板是否倾斜的方法包括以下步骤：
步骤1，提供一衬底，该衬底包括氮化硅层；
步骤2，利用光阻涂布及显影机台将包括氮化硅层的晶片上涂布光阻，并进行曝光和图案化，
步骤3，利用CD量测机台量测晶片的CD，在本实施例中，将表面分为56个区，各区位置以及CD线宽如图3所示，
步骤4，利用根据量测结果判断，如果晶片表面任一对角方向的CD差值大于预定数值，则判定该热板有倾斜。
如图4所示，在处标注一条线，因为膜厚在这个值附近变化时，CD会最敏感地反映出来.所以可以在这个厚度下测量热板是否倾斜，对于CD为0.18μm时的CD变化曲线，可以看出无论是测量值还是实验值，只要薄膜厚度相差CD的差异便达到10nm。在本实施例中，该值为20nm，因为当CD的差异达到20nm时，晶片上光阻的薄膜厚度差异超过因而判定热板倾斜。
从图3中可以看出，左下角的CD值为0.2675μm，右上角的CD值为0.2399μm，差异大于20nm，说明该实施例中的热板有倾斜。对于热板接触晶片的部分，由于溶剂被蒸发，所以光阻比较薄，CD值比较大，因此，如果热板倾斜，则靠近热板的晶片膜厚比较薄，CD值比较大，而远离热板的晶片膜厚比较厚，CD值比较小，由此可以判断出热板倾斜方向。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换的，均应涵盖在本发明的权利要求的保护范围当中。
光刻工艺产生的线宽会随光阻厚度产生变化曲线，变化幅度可以用Brunner公式加以描述：
其中，S为幅度，也就是CD值，R为光阻的反射率，a为光阻吸光率，d为光阻厚度。当光阻厚度d发生变化时，CD值也会产生周期性的变化。
如图2所示，在本发明一较佳实施例的晶片上取样多个点，取样点的位置均匀分布，因而同现有技术相比，可以更加有效、合理地分隔晶片以便取样，因而得到数据的更加均匀、准确，其中分隔的数目可以是任意的。
本发明另一较佳实施例的检测用于晶片烘烤的热板是否倾斜的方法包括以下步骤：
步骤1，提供一衬底，该衬底包括氮化硅层；
步骤2，利用光阻涂布及显影机台将包括氮化硅层的晶片上涂布光阻，并进行曝光和图案化，
步骤3，利用CD量测机台量测晶片的CD，在本实施例中，将表面分为56个区，各区位置以及CD线宽如图3所示，
步骤4，利用根据量测结果判断，如果晶片表面任一对角方向的CD差值大于预定数值，则判定该热板有倾斜。
如图4所示，在处标注一条线，因为膜厚在这个值附近变化时，CD会最敏感地反映出来.所以可以在这个厚度下测量热板是否倾斜，对于CD为0.18μm时的CD变化曲线，可以看出无论是测量值还是实验值，只要薄膜厚度相差CD的差异便达到10nm。在本实施例中，该值为20nm，因为当CD的差异达到20nm时，晶片上光阻的薄膜厚度差异超过因而判定热板倾斜。
从图3中可以看出，左下角的CD值为0.2675μm，右上角的CD值为0.2399μm，差异大于20nm，说明该实施例中的热板有倾斜。对于热板接触晶片的部分，由于溶剂被蒸发，所以光阻比较薄，CD值比较大，因此，如果热板倾斜，则靠近热板的晶片膜厚比较薄，CD值比较大，而远离热板的晶片膜厚比较厚，CD值比较小，由此可以判断出热板倾斜方向。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换的，均应涵盖在本发明的权利要求的保护范围当中。