关键尺寸的控制方法

摘要

本发明公开了一种关键尺寸的控制方法，涉及半导体领域的光刻工艺。该控制方法包括：提供若干个控片，在控片表面形成模拟衬底；在控片模拟衬底上涂化学增幅光刻胶，进行曝光；进行显影步骤；显影后，对控片进行关键尺寸的测量，测定的尺寸为基准尺寸；将控片放置在生产晶圆的存放传送相同的环境内，放置不同的存放时间；测量经过所述不同存放时间后控片的关键尺寸，制成关键尺寸和存放时间的对应关系曲线，该对应关系曲线位于基准尺寸和生产晶圆的最大合格尺寸之间部分对应的存放时间即是生产晶圆的安全存放时间。本发明的控制方法通过显影后关键尺寸与存放时间的对应关系找出晶圆安全的存放时间，周期较短，提高了生产效率和保证良好产品成品率。

权利要求

1.一种关键尺寸的控制方法，用于获得生产晶圆的安全存放时间，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：提供若干个供测试使用的控片，在控片表面形成一层模拟衬底；

在控片模拟衬底上涂一层化学增幅光刻胶，进行曝光，且曝光图形与生产晶圆上需要的曝光图形相同；

然后进行显影步骤；

显影后，对控片进行关键尺寸的测量，测定的尺寸为基准尺寸；

将所述控片放置在生产晶圆的存放传送相同的环境内，分别放置不同的存放时间；

测量经过所述不同存放时间后的控片的关键尺寸，制作成关键尺寸和存放时间的对应关系曲线，该对应关系曲线位于基准尺寸和生产晶圆的最大合格尺寸之间的部分对应的存放时间即是生产晶圆的安全存放时间。

2.如权利要求1所述的关键尺寸的控制方法，其特征在于：所述形成模拟衬底的步骤是：采用化学气相沉积或者物理气相沉积方法沉积氮化钛或者介质抗反射层或者底部反射层作为模拟衬底。

3.如权利要求1所述的关键尺寸的控制方法，其特征在于：所述形成模拟衬底的厚度和材质与生产晶圆上需要蚀刻的材质层的厚度和材质相同。

说明书

关键尺寸的控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体领域的光刻工艺，具体地说，涉及一种对晶圆的关键尺寸的控制方法。

背景技术

[0002] 随着半导体技术的不断发展，日新月异地推出高端设计的晶圆，如0.18um-90nm及以下技术代的晶圆。为了满足关键尺寸(Critical Diameter，CD)的要求，在半导体制造工厂的黄光区域进行的光刻工艺中，常常采用化学增幅光刻胶(Chemical amplified +Resist)。化学增幅光刻胶在曝光后H 的反应物被显影液显影掉，成为要求的关键尺寸。但+ 2-
是，由于制造工厂的环境中存在NH4、SO4 等离子，化学增幅光刻胶在这样的环境下存放时特性会发生变化，且存放时间越长，对后续显影后检视(ADI)晶圆的关键尺寸影响越大，进而导致蚀刻后检视(AEI)晶圆的关键尺寸的变化，最终导致晶圆成品率的下降。因此，需要一种关键尺寸的控制方法以找出安全的晶圆存放时间，以避免获得的关键尺寸超出最大允许值。

[0003] 目前，比较常用的关键尺寸的控制方法是通过成品率与存放时间的对应关系来控制晶圆的存放时间。也就是说，要先有成品率，才能对存放时间进行选择控制，这种方法的周期比较长。对于大批量的晶圆生产来说，不会产生太大影响，但对应小批量的晶圆生产来说，不利于提高生产效率。

发明内容

[0004] 有鉴于此，本发明解决的技术问题是提供一种关键尺寸的控制方法，其可有效、及时地找出晶圆的安全存放时间。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种新的关键尺寸的控制方法。该控制方法包括如下步骤：提供若干个供测试使用的控片，在控片表面形成一层模拟衬底；在控片模拟衬底上涂一层化学增幅光刻胶，进行曝光，且曝光图形与生产晶圆上需要的曝光图形相同；然后进行显影步骤；显影后，对控片进行关键尺寸的测量，测定的尺寸为基准尺寸；将所述控片放置在生产晶圆的存放传送相同的环境内，分别放置不同的存放时间；测量经过所述不同存放时间后的控片的关键尺寸，制作成关键尺寸和存放时间的对应关系曲线，该对应关系曲线位于基准尺寸和生产晶圆的最大合格尺寸之间的部分对应的存放时间即是生产晶圆的安全存放时间。

[0006] 与现有技术相比，本发明提供的控制方法通过显影后关键尺寸与存放时间的对应关系找出晶圆安全的存放时间，周期较短，提高了生产效率和保证良好产品成品率。

附图说明

[0007] 图1是本发明涉及的晶圆的关键尺寸和存放时间的对应关系图。

[0008] 图2是本发明控制方法的流程图。

具体实施方式

[0009] 以下对本发明晶圆的关键尺寸的控制方法一实施例结合附图进行描述，以期进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。

[0010] 请参阅图1和图2，本发明提供的控制方法通过显影后关键尺寸与存放时间的对应关系来找出晶圆的安全存放时间，具体步骤逐步叙述如下，本文中实际生产用的晶圆称为生产晶圆，测试使用的晶圆称为控片(control wafer)。

[0011] S100：首先提供若干个控片，在控片表面采用化学气相沉积(CVD)或者物理气相沉积(PVD)的方法形成一层薄膜作为模拟衬底；该模拟衬底可以是氮化钛(TiN)、介质抗反射层(DARC)、底部反射层(BARC)或者是其他与生产晶圆的需要蚀刻的材质层相同的材质的抗蚀刻层，且该模拟衬底的厚度与生产晶圆的材质层的厚度大致相同。

[0012] S200：在控片模拟衬底的表面涂上一层化学增幅光刻胶，进行曝光，其中所有控片上的曝光图形与生产晶圆上需要的曝光图形相同；然后进行显影步骤。

[0013] S300：显影后，对控片进行第一次关键尺寸的测量，该测量的尺寸定义为基准尺寸，即图1中的基准尺寸线1；另外，图1中的尺寸线是生产晶圆的关键尺寸的合格尺寸线2，也就是说，位于基准尺寸线1和合格尺寸线2的关键尺寸都是满足工艺要求的。

[0014] S400：将上述控片放在晶圆承载料盒(cassette pod)内，将其放置在晶圆制造工厂的黄光区(即与生产晶圆的存放传送相同的环境)，然后分别放置不同的存放时间，如图1中所示的1hrs(小时)、2hrs、4hrs、8hrs、12hrs、18hrs、24hrs等。

[0015] S500：测量上述经过不同存放时间后的控片的关键尺寸，制作成关键尺寸和存放时间的对应关系曲线，如图1所示的曲线4；所述对应关系曲线位于基准尺寸和合格尺寸之间部分对应的存放时间就是生产晶圆的安全存放时间。如图1中所示，对应关系曲线4位于基准尺寸线1和合格尺寸线2之间的部分，也就是直线3左面的部分对应的存放时间都是安全存放时间。