一种光刻胶黏附性的检测方法

摘要

本发明提供一种光刻胶黏附性的检测方法，包括：提供一晶圆，于晶圆上预设相互连接的第一区域和第二区域，于第一区域上制备第一薄膜层，于第二区域上制备第二薄膜层，第一薄膜层厚度小于第二薄膜层厚度；于晶圆上涂覆一光刻胶层，光刻胶层覆盖部分第一薄膜层，与第一薄膜层相互重合处具有一重合边缘；以光刻胶层为掩膜刻蚀第一薄膜层和第二薄膜层以得到一检测样品；采用一扫描电镜采集检测样品的扫描电镜图像以提供给用户判断光刻胶层的黏附性。本发明的有益效果：有效利用现有晶圆厂的曝光工艺和湿法刻蚀工艺，对光刻胶与晶圆上的薄膜层的黏附力进行评估，无需额外的形变量测机台。

权利要求

1.一种光刻胶黏附性的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：步骤S1、提供一晶圆，于所述晶圆上预设相互连接的第一区域和第二区域，于所述第一区域上制备第一薄膜层，于所述第二区域上制备第二薄膜层，所述第一薄膜层的厚度小于所述第二薄膜层的厚度；

步骤S2、于所述晶圆上涂覆一光刻胶层，所述光刻胶层覆盖部分所述第一薄膜层，所述第二薄膜层和另一部分所述第一薄膜层未被所述光刻胶层覆盖，所述光刻胶层与所述第一薄膜层相互重合处具有一重合边缘；

步骤S3、以所述光刻胶层为掩膜刻蚀所述第一薄膜层和所述第二薄膜层；

步骤S4、根据所述第一薄膜层对应所述重合边缘处的被刻蚀情况判断所述光刻胶层的黏附性。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述步骤S4中，采集经过刻蚀后的对应所述重合边缘的所述第一薄膜层以得到一检测样品，通过所述检测样品判断所述光刻胶层的黏附性。

3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述步骤S4中，采用一扫描电镜拍摄所述检测样品以得到一扫描电镜图像，通过观察所述扫描电镜图像中对应所述重合边缘的所述第一薄膜层的刻蚀情况判断所述光刻胶层的黏附性。

4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述检测样品的具体判断方法如下：若所述扫描电镜图像中，位于所述重合边缘一侧且位于所述光刻胶下方的所述第一薄膜层被刻蚀，则所述光刻胶的黏附性较差；

若所述扫描电镜图像中，位于所述重合边缘一侧且位于所述光刻胶下方的所述第一薄膜层未被刻蚀，则所述光刻胶的黏附性较好。

5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，位于所述重合边缘一侧且位于所述光刻胶下方的被刻蚀的第一薄膜层的面积与所述光刻胶层的黏附性成反比。

6.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述第一薄膜层和所述第二薄膜层在所述晶圆上方的厚度差的绝对值范围为

7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述第一薄膜层在所述晶圆上方的厚度范围为

8.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述第二薄膜层在所述晶圆上方的厚度范围为

9.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述第一薄膜层和所述第二薄膜层为二氧化硅，或所述第一薄膜层和所述第二薄膜层为氮化硅。

10.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述第一区域和所述第二区域为矩形区域。

说明书

一种光刻胶黏附性的检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及湿法刻蚀工艺技术领域，尤其涉及一种光刻胶黏附性的检测方法。

背景技术

[0002] 利用光刻胶为掩膜采用湿法刻蚀工艺刻蚀晶圆上的薄膜层时，光刻胶的黏附性会影响湿法刻蚀的工艺精度以及最终的产品质量。黏附性差导致严重的侧面腐蚀，线条变宽，甚至可能导致图形全部消失，湿法刻蚀工艺要求光刻胶与下面的衬底有良好的黏附性。例如，在半导体湿法刻蚀SiO2过程中，光刻胶在SiO2表面的黏附性必须在可控和稳定的范围，否则会影响对SiO2的刻蚀精度和最终的产品质量。

[0003] 如何有效的对光刻胶在晶圆上的黏附性进行量测是一个重要课题，在半导体湿法刻蚀晶圆上的薄膜层时，对光刻胶的选择和湿法刻蚀的工艺参数调整具有很重要的指导意义。

发明内容

[0004] 针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种能快速准确判断光刻胶黏附性的检测方法。

[0005] 本发明采用如下技术方案：

[0006] 一种光刻胶黏附性的检测方法，所述检测方法包括：

[0007] 步骤S1、提供一晶圆，于所述晶圆上预设相互连接的第一区域和第二区域，于所述第一区域上制备第一薄膜层，于所述第二区域上制备第二薄膜层，所述第一薄膜层在所述晶圆上方的厚度小于所述第二薄膜层在所述晶圆上方的厚度；

[0008] 步骤S2、于所述晶圆上涂覆一光刻胶层，所述光刻胶层覆盖部分所述第一薄膜层，所述第二薄膜层和另一部分所述第一薄膜层未被所述光刻胶层覆盖，所述光刻胶层与所述第一薄膜层相互重合处具有一重合边缘；

[0009] 步骤S3、以所述光刻胶层为掩膜刻蚀所述第二薄膜层和所述第一薄膜层；

[0010] 步骤S4、根据所述第一薄膜层对应所述重合边缘处的被刻蚀情况判断所述光刻胶层的黏附性。

[0011] 优选的，所述步骤S4中，采集经过刻蚀后的对应所述重合边缘的所述第一薄膜层以得到一检测样品，通过所述检测样品判断所述光刻胶层的黏附性。

[0012] 优选的，所以步骤S4中，采用一扫描电镜拍摄所述检测样品以得到一扫描电镜图像，通过观察扫描电镜图像中对应所述重合边缘的所述第一薄膜层的刻蚀情况判断所述光刻胶层的黏附性。

[0013] 优选的，所述检测样品的具体判断方法如下：

[0014] 若所述扫描电镜图像中，位于所述重合边缘一侧且位于所述光刻胶下方的所述第一薄膜层被刻蚀，则所述光刻胶的黏附性较差；

[0015] 若所述扫描电镜图像中，位于所述重合边缘一侧且位于所述光刻胶下方的所述第一薄膜层未被刻蚀，则所述光刻胶的黏附性较好。

[0016] 优选的，位于所述重合边缘一侧且位于所述光刻胶下方的被刻蚀的第一薄膜层的面积与所述光刻胶层的黏附性成反比。

[0017] 优选的，所述第一薄膜层和所述第二薄膜层在所述晶圆上方的厚度差的绝对值范围为

[0018] 优选的，所述第一薄膜层在所述晶圆上方的厚度范围为

[0019] 优选的，所述第二薄膜层在所述晶圆上方的厚度范围为

[0020] 优选的，所述第一薄膜层和第二薄膜层为二氧化硅，或第一薄膜层和第二薄膜层为氮化硅

[0021] 所述第一区域和所述第二区域为矩形区域。

[0022] 本发明的有益效果：利用第一薄膜层和第二薄膜层构成的特殊图形进行湿法刻蚀，由于第一薄膜层和第二薄膜层具有高度差，利用该高度差和光反射原理，在光刻胶层黏附性差的情况下会对光刻胶层造成一定程度的侧掏，从而对第一薄膜层最终的显影造成一定程度的影响，根据特殊图形中的第一薄膜层被刻蚀后在与光刻胶层重合的边缘的刻蚀情况，判断光刻胶层的黏附性，有效利用现有晶圆厂的曝光工艺和湿法刻蚀工艺，对光刻胶在薄膜层表面的黏附力进行评估，无需额外的形变量测机台。

附图说明

[0023] 图1为一种光刻胶黏附性的检测方法的流程图；

[0024] 图2为本发明的一种优选实施例中，步骤S1的示意图；

[0025] 图3为本发明的一种优选实施例中，步骤S2的示意图；

[0026] 图4为本发明的一种优选实施例中，步骤S3的示意图；

[0027] 图5为本发明中黏附性较好的扫描电镜图；

[0028] 图6为本发明中黏附性较差的扫描电镜图；

[0029] 图7为本发明的一种优选实施例中，特殊结构的剖面示意图。

具体实施方式

[0030] 需要说明的是，在不冲突的情况下，下述技术方案，技术特征之间可以相互组合。

[0031] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：

[0032] 如图1-7所示，一种光刻胶黏附性的检测方法，上述方法适用于判断光刻胶与晶圆1上的薄膜层之间的黏附性，上述检测方法包括：

[0033] 步骤S1、提供一晶圆1，于晶圆1上预设相互连接的第一区域和第二区域，于第一区域制备第一薄膜层2，于第二区域制备第二薄膜层3，第一薄膜层2在晶圆1上方的厚度小于第二薄膜层3在晶圆1上方的厚度；

[0034] 步骤S2、于晶圆1上涂覆一光刻胶层4，光刻胶层4覆盖部分第一薄膜层2，第二薄膜层3和另一部分第一薄膜层2未被光刻胶层4覆盖，光刻胶层4与第一薄膜层2相互重合处具有一重合边缘5；

[0035] 步骤S3、以光刻胶层4为掩膜刻蚀第一薄膜层2和第二薄膜层3；

[0036] 步骤S4、根据第一薄膜层2对应重合边缘5处的被刻蚀情况判断光刻胶层4的黏附性。

[0037] 本发明较佳的实施例中，步骤S4中，采集经过刻蚀后的对应重合边缘5的第一薄膜层2以得到一检测样品，通过检测样品判断光刻胶层4的黏附性。

[0038] 本发明较佳的实施例中，步骤S4中，采用一扫描电镜拍摄检测样品以得到一扫描电镜图像，通过观察扫描电镜图像中对应重合边缘5的第一薄膜层2的刻蚀情况判断光刻胶层4的黏附性。

[0039] 本发明较佳的实施例中，检测样品的具体判断方法如下：

[0040] 若扫描电镜图像中，位于重合边缘5一侧且位于光刻胶下方的第一薄膜层2被刻蚀，则光刻胶的黏附性异常；

[0041] 若扫描电镜图像中，位于重合边缘5一侧且位于光刻胶下方的第一薄膜层2未被刻蚀，则光刻胶的黏附性正常。

[0042] 综上所述，在半导体湿法刻蚀制程中，本方案为一种离线的检测方式，利用第一薄膜层2和第二薄膜层3构成的特殊图形进行湿法刻蚀，由于第一薄膜层和第二薄膜层具有高度差，利用该高度差和光反射原理，在光刻胶层黏附性差的情况下会对光刻胶层造成一定程度的侧掏，被侧掏部分下方的第一薄膜层会被刻蚀，从而对第一薄膜层最终的显影造成一定程度的影响，根据特殊图形中的第一薄膜层被刻蚀后在与光刻胶层4重合的边缘的刻蚀情况，位于上述重合边缘5一侧且位于上述光刻胶下方的上述第一薄膜层2被刻蚀的第一薄膜层2的面积越大，光刻胶层4被侧掏越严重，光刻胶层4的黏附性越差，即利用特殊结构使光刻胶层4在晶圆1上形成特殊图形，然后进行湿法刻蚀，最后检测特殊图形上第一薄膜层2的变异量6(对应被光刻胶层4遮挡部分的刻蚀程度)来表征光刻胶被侧掏的程度，从而达到光刻胶的黏附性监测的目的，有效利用现有晶圆厂的曝光工艺和湿法刻蚀工艺，对光刻胶在薄膜表面的黏附力进行评估，无需额外的形变量测机台。

[0043] 本发明较佳的实施例中，扫描电镜图像中，位于上述重合边缘5一侧且位于上述光刻胶下方的上述第一薄膜层2被刻蚀的第一薄膜层2的面积与上述光刻胶层4的黏附性成反比。

[0044] 在本实施例中，用扫描电镜进行侦测，第一薄膜层2的变异量6是光刻胶层4的黏附性的一个表征，变异量6越大，黏附性越差，具体可参照图5-6，图5为黏附性较好的图像，图6为黏附性较差的图像。

[0045] 本发明较佳的实施例中，所述第一薄膜层和所述第二薄膜层在所述晶圆上方的厚度差的绝对值范围为

[0046] 本发明较佳的实施例中，所述第一薄膜层在所述晶圆上方的厚度范围为[0047] 本发明较佳的实施例中，所述第二薄膜层在所述晶圆上方的厚度范围为[0048] 本发明较佳的实施例中，第一薄膜层2的厚度选择为 第二薄膜层3的厚度选择为

[0049] 本发明较佳的实施例中，上述第一区域为矩形区域，上述第二区域为矩形区域。

[0050] 本发明较佳的实施例中，上述光刻胶层4还覆盖位于上述第一二氧化硅层2两侧的部分晶圆1的表面。

[0051] 在一个具体实施例中，第一薄膜层2和第二薄膜层3均为二氧化硅层。

[0052] 在另一个具体实施例中，第一薄膜层2和第二薄膜层3均为氮化硅层。

[0053] 在另一个具体实施例中，第一薄膜层2和第二薄膜层3可选择由二氧化硅和氮化硅之外的其他材质构成，但是，第一薄膜层2和第二薄膜层3的材质始终相同。

[0054] 通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本发明精神，还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。

[0055] 对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。