[发明专利]一种检测芯片当前层与前层是否对准的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体工艺制程领域，特别是涉及一种检测芯片当前层与前层是否对准的方法。

背景技术

形变(Distortion)是指某一种晶体裂损位移。在半导体工艺中，经常会发生芯片当前层与前层发生形变不能对准的情况。例如，在生长氮化硅的过程中，芯片会发生相关形变。

图1是水和氧气泄漏示意图。如图1所示，当芯片在机台中生长氮化硅时，由于机台中会有少许水和氧气泄露出来，泄露出来的水和氧气侵入到芯片的底层硼磷硅玻璃中。

图2是水和氧气挥发示意图。如图2所示，在后续的高温制程工艺中，晶片将会承受较大的温度压力，导致水和氧气从硼磷硅玻璃挥发到氮化硅。

图3是芯片形变示意图。如图3所示，氮化硅在水和氧气的挥发压力下变形，即芯片发生形变。

水和氧气的泄漏会造成芯片形变，影响了芯片的性能，有可能造成芯片的报废；芯片性能的降低会降低工厂的生产效率；芯片的报废浪费了人力和物力。

发明内容

为了解决上述芯片层与层发生形变的问题，提出一种检测芯片当前层与前层是否对准的方法，能有效地消除芯片的形变。

本发明包括如下步骤：步骤1，在待检测晶片表面做出标记，将待检测晶片的微影区曝光出当前层与对照层的标记；步骤2，利用迭对测量仪测量当前层和对照层的标记，并利用迭对测量仪的分析软件对两迭对标记的相对距离进行检测，通过量测结果判断是否存在形变。

本发明解决了芯片层与层之间发生形变的问题，提高了芯片的性能，避免了芯片的报废；提高了工厂的生产效率；节约了人力和物力。

附图说明

图1是水和氧气泄漏示意图；

图2是水和氧气挥发示意图；

图3是芯片形变示意图；

图4是本发明的步骤流程图；

图5是迭对测量仪的原理示意图；

图6是本发明的监控标记排布位置示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

本发明的一个实施例是针对在机台中生长氮化硅时，解决由于芯片形变而引起的机台水和氧气泄露的问题。

图4是本发明的步骤流程图。如图4所示，本发明包括如下步骤：步骤1，在待检测晶片表面做出标记，将待测晶片在微影区曝光出当前层与对照层的标记；步骤2，利用迭对测量仪测量当前层和对照层的标记，并利用迭对测量仪的分析软件对两迭对标记的相对距离进行检测，通过量测结果判断是否存在形变。

本发明需要使用迭对测量仪，即Overlay机台。所述迭对测量仪是一种在光刻制程中量测当前层与前层对准关系的一种量测仪器。所述迭对测量仪包括光学系统，上传系统，操作台以及控制系统。图5是迭对测量仪的原理示意图。如图所示，小正方形表示当前层，稍大的正方形表示前层。所述前层和所述当前层在X轴方向上的位移，记为Mx；所述前层和所述当前层在Y轴方向上的位移，记为My。当Mx＝0，My＝0，迭对测量仪则认为当前层和前层完全对准；当Mx，My不为0时，迭对测量仪则认为当前层和前层没有对准。

图6是本发明的监控标记排布位置示意图。如图6所示，在本实施例中先在硼磷硅玻璃层表面预先做出大量的正方形迭对量测标记，即如图5所示标记1。然后生长氮化硅，再在微影区曝光定义出氮化硅的迭对量测标记，即标记2。迭对测量仪分析软件能够通过检测这两层标志的相对距离来检测这2层的迭对状况并计算出相关数据，然后将所述数据和标准数据范围进行比较。之后构建数学模型，这两层的迭对测量(Overlay)信息就能够被转换成量化的模型数据，并且能够形成矢量图。

以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明。任何对本发明作本技术领域内熟知的替换、组合、分立均应包含在本发明的保护范围之内。