CN105336637A - 量测晶圆变形的方法 - Google Patents

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刘智敏
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Wuhan Xinxin Semiconductor Manufacturing Co Ltd
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Wuhan Xinxin Semiconductor Manufacturing Co Ltd
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions

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Abstract

本发明提出了一种量测晶圆变形的方法，通过监测晶圆上对准图形在热处理后的变形量，来表征热处理制程前后的晶圆形变，达到对热处理制程形变参数监测的目的，从而能够判断晶圆在热处理后的变形程度，使热处理对晶圆造成形变处于可控的范围。

Description

量测晶圆变形的方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种量测晶圆变形的方法。
背景技术
在半导体的微影制程中，热处理制程会造成晶圆发生变形。然而晶圆在后续需要进行精确的曝光处理，因此，为了避免热处理造成晶圆发生较大的变形，影响后续曝光等处理的过程，需要将热处理所造成的晶圆变形控制在预定及稳定可控的范围。
具体的，当晶圆经历热处理后，晶圆受到热胀冷缩效应的影响，通常会发生变形。由于现在的集成电路均朝着高集成度、特征尺寸缩小的趋势发展，同样的，进行微影制程中晶圆的变形会造成极大的影响。若变形量大，则会导致曝光等工艺出现较大的偏差，进而造成形成的晶圆良率不佳。
因此，如何有效的对晶圆变形进行量测是一个重要课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种量测晶圆变形的方法，监测晶圆上对准图形在热处理后的变形量，从而来表征热处理制程前后的晶圆形变，从而达到对热处理制程形变参数监测的目的。
为了实现上述目的，本发明提出了一种量测晶圆变形的方法，包括步骤：
提供测试晶圆，所述测试晶圆上设有多个第一对准图形；
对所述测试晶圆进行热处理；
在所述测试晶圆的第一对准图形内形成第二对准图形；
测量第一对准图形和第二对准图形的中心重叠偏差，获得热处理造成的晶圆变形量。
进一步的，在所述的量测晶圆变形的方法中，所述第一对准图形包括第一结构，所述第一结构为口字型图形。
进一步的，在所述的量测晶圆变形的方法中，所述第二对准图形包括第二结构，所述第二结构为口字型图形。
进一步的，在所述的量测晶圆变形的方法中，所述第二结构尺寸小于所述第一结构。
进一步的，在所述的量测晶圆变形的方法中，所述第一对准图形包括第三结构，所述第三结构为横向条状图形及竖直条状图形组成的方块图形。
进一步的，在所述的量测晶圆变形的方法中，所述第二对准图形包括第四结构，所述第四结构为横向条状图形及竖直条状图形组成的方块图形。
进一步的，在所述的量测晶圆变形的方法中，所述第四结构尺寸小于所述第三结构。
进一步的，在所述的量测晶圆变形的方法中，所述第一对准图形和第二对准图形均匀分布在所述测试晶圆上。
与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：通过监测晶圆上对准图形在热处理后的变形量，来表征热处理制程前后的晶圆形变，达到对热处理制程形变参数监测的目的，从而能够判断晶圆在热处理后的变形程度，使热处理对晶圆造成形变处于可控的范围。
附图说明
图1为本发明一实施例中量测晶圆变形的方法的流程图；
图2为本发明一实施例中测试晶圆的俯视图；
图3为本发明一实施例中第一结构和第二结构的结构示意图；
图4为本发明一实施例中第三结构和第四结构的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的量测晶圆变形的方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关***或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参考图1，在本实施例中，提出了一种量测晶圆变形的方法，包括步骤：
S100：提供测试晶圆，所述测试晶圆上设有多个第一对准图形；
S200：对所述测试晶圆进行热处理；
S300：在所述测试晶圆的第一对准图形内形成第二对准图形；
S400：测量第一对准图形和第二对准图形的中心重叠偏差，获得热处理造成的晶圆变形量。
其中，请参考图2，在本实施例中，晶圆10上形成多个均匀分布的对准图形20，对准图形20的个数可以根据测量的需要来进行选择，测量精度要求高，则可以形成数量较多的对准图形20。
请参考图3，在本实施例中，所述第一对准图形21为口字型图形，其包括四条边组成的图形，图形可以由介质层薄膜或者金属薄膜形成，其具体尺寸可以根据不同的需要进行选择，在此不作限定。
接着，对所述测试晶圆10进行热处理；在热处理结束之后，为了监测热处理对晶圆造成的变形量，需要在所述测试晶圆10的第一对准图形21内形成第二对准图形22；请参考图3，在本实施例中，第二对准图形22与第一对准图形21的形状相同，其尺寸小于第一对准图形21的尺寸，从而可以将第二对准图形22形成在第一对准图形21内；从而可以通过测试机台，测试出第一对准图形21和第二对准图形22之间的重合偏差，进而可以获得热处理造成的晶圆变形量。例如，可以取整个晶圆10上所有的对准图形20的偏差标准差，若偏差超过3倍标准差，则可以定义为超出控制范围，需要进行工艺优化。
此外，请参考图4，其中，第一对准图形21和第二对准图形22并不仅限于图3所示的形状，其还可以是如图4所示的为横向条状图形及竖直条状图形组成的方块图形，这样能够更好的进行重叠偏差的量测。
综上，在本发明实施例提供的量测晶圆变形的方法中，通过监测晶圆上对准图形在热处理后的变形量，来表征热处理制程前后的晶圆形变，达到对热处理制程形变参数监测的目的，从而能够判断晶圆在热处理后的变形程度，使热处理对晶圆造成形变处于可控的范围。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种量测晶圆变形的方法，其特征在于，包括步骤：
提供测试晶圆，所述测试晶圆上设有多个第一对准图形；
对所述测试晶圆进行热处理；
在所述测试晶圆的第一对准图形内形成第二对准图形；
测量第一对准图形和第二对准图形的中心重叠偏差，获得热处理造成的晶圆变形量。
2.如权利要求1所述的量测晶圆变形的方法，其特征在于，所述第一对准图形为口字型图形。
3.如权利要求2所述的量测晶圆变形的方法，其特征在于，所述第二对准图形为口字型图形。
4.如权利要求3所述的量测晶圆变形的方法，其特征在于，所述第二对准图形尺寸小于所述第一对准图形。
5.如权利要求1所述的量测晶圆变形的方法，其特征在于，所述第一对准图形为横向条状图形及竖直条状图形组成的方块图形。
6.如权利要求5所述的量测晶圆变形的方法，其特征在于，所述第二对准图形为横向条状图形及竖直条状图形组成的方块图形。
7.如权利要求6所述的量测晶圆变形的方法，其特征在于，所述第二对准图形尺寸小于所述第一对准图形。
8.如权利要求1所述的量测晶圆变形的方法，其特征在于，所述第一对准图形和第二对准图形均匀分布在所述测试晶圆上。
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