[发明专利]一种晶圆套刻的水平方向突变的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及晶圆的制造，特别是一种晶圆光刻机的精度测试方法。

背景技术

晶圆（Wafer）是指硅半导体集成电路制作所用的硅芯片。晶圆经多次光罩处理，其中每一次的步骤包括感光剂涂布、曝光、显影、腐蚀、渗透或蒸著等等，制成具有多层线路与元件的IC晶圆，再交由后段的测试、切割、封装厂，以制成实体的集成电路成品。

评价晶圆制造水平、特别是大尺寸晶圆制造水平的时候，良品率是最重要的指标。在晶圆制造的深亚微米工艺中，套刻精度对产品良率有至关重要的影响，在晶圆处理过程中，某些处理步骤的异常作业机台（光刻机）会造成晶圆局部套刻突变。

现有的排查异常机台的方法，通常采用套刻正常批次的产品（lot）和异常lot对比，但是，如果异常lot数据较少会导致排查结果不够准确。也可以通过实验分片去验证作业机台是否存在异常，需要以产品去潜在异常机台上作业，风险较大。

发明内容

本发明就是为了克服背景技术所述的现有的对于晶圆光刻机的套刻异常的检测方法的缺陷，发明一种快速、简单、风险小、损耗小的晶圆套刻的水平方向上异常突变的测试方法。

这种晶圆套刻的水平方向突变的测试方法，用于晶圆光刻机台，步骤是：

步骤1，制作套刻标准片，标准片上具有多个对位点；

步骤2，标准片处理前做一次对位，取得第一次对位数据；

步骤3，标准片进入需要排查的机台做晶圆套刻处理，记录晶圆缺口处相对机台的位置；

步骤4，待排查机台处理完的标准片再次做对位，取得第二次对位数据；

步骤5，将两次对位数据对比，差值＞0.03/um即视为晶圆水平方向局部突变。

所述的套刻标准片是具有对位标记、经过精密蚀刻将对位标记固定下来、去掉多余的光阻的晶圆。

优选的对位标记具有X方向和Y方向两个参考图案，进一步优选是两条呈90°的直线。

另一优选的：步骤2或步骤4中的对位数据是对位标记在晶圆上实际位置与理想位置的差异值，以/um为单位。

本发明设计了一套以特定的套刻标准片为核心的测试工具，采用两次差异对比的方式进行对光刻机台的精度（特别是水平方向）的突变异常检测，是一种应用于光刻机和晶圆套刻特殊工艺的特定技术手段，能够得到更加精确的数据。而且，整个方法的速度快、准确度高、无消耗、无需产品片的损耗。

附图说明

图1是本发明的标准片的对位标记的图形的实施例。

图2是本发明实施例中，其中一个坐标的数据对比示意图。

具体实施方式

本发明是一种应用于晶圆套刻的光刻机的水平方向的突变的测试方法，旨在寻找出光刻机的硬件不达标之处，最终提高晶圆套刻的良品率。

下面结合一个实施例对整个方法进行详细阐述：

第一步，制作套刻标准片

首先，按照晶圆（wafer）的加工步骤，在一个晶圆做零（zero）层次光刻光罩,得到光阻，然后选择不同的位置布置10个对位标记，其中X方向和Y方向各5个，具体的对位标记如图1，是长条形，X方向的对位标记和Y方向的相互垂直。然后精密蚀刻将图形固定下来，去掉多余的光阻，制成套刻标准片。具体的对位标记的选取在下文中结合对位数据揭示。

第二步，晶圆标准片处理前的第一次对位测试，取得第一次对位数据

由于光刻机对准系统、曝光过程中走位和镜头并不是完美的，因此对位标记在晶圆上实际位置与理想位置并不会重合。晶圆处理前对位测试的目的是取对位标记在晶圆上实际位置与理想位置的一个差异，取得的数据如下表1所示：

表1：

第三步，将标准片晶圆放置到待排查机处理，记录晶圆缺口处相对机台的位置。

第四步，晶圆处理后再次进行对位测试，取得第二次对位数据，具体数据如下表2所示：

表2：

步骤5，将两次对位数据（表1和表2的差异值）对比，差值＞0.03/um即视为晶圆水平方向局部突变。本实施例中可见，X（2，0）和Y（2，0）两个点的数据分别达到了0.070和0.100，超过了设定的差值范围，所以可以判定这两个点的水平突变超标。

由此，对照这两个点的位置去检查光刻机的硬件设备是否有需要修理或者调试的可能，以提高晶圆产品的良品率。

我们发现，采用本发明的方法，和采用分片测试的方式相比，无须产品上线，而标准片的制造工艺特殊，可靠性高于产品，只要标准片不损坏，可以多次使用。而且本发明的精度高（可以选择不同位置和数量的对位标记）、速度快，更加符合生产现场的实际状况。