CN113506753A - 硅片平面形变的检测方法 - Google Patents

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姜冒泉
金乐群
费志平
王德朋
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Abstract

本申请公开了一种硅片平面形变的检测方法，涉及半导体制造领域。该硅片平面形变的检测方法包括获取硅片，所述硅片上形成有对位标记；将所述硅片放入曝光机台；利用所述曝光机台量测所述硅片上对位标记的位移量；根据量测得到的所述硅片上对位标记的位移量，检测所述硅片在平面内是否发生形变；解决了目前无法检测硅片在平面内形变情况的问题；达到有效监控硅片在平面内的形变情况的效果。

Description

硅片平面形变的检测方法
技术领域
本申请涉及半导体制造领域，具体涉及一种硅片平面形变的检测方法。
背景技术
在半导体器件的生成制造过程中，会对硅片进行刻蚀、氧化、淀积、光刻等工艺。在这些工艺制程中，硅片会经历高温工艺热处理。
高温工艺会导致硅片出现翘曲、形变。目前，在检测硅片的变形时，常规手段只能检测到硅片在Z方向上的翘曲，而无法检测到硅片在X方向和Y方向的平面内纳米级位移形变。
随着器件尺寸的不断减小，套刻精度也越来越小，前后工序的套刻也越来越重要，套刻的对准程度直接影响器件的良率。如果不能预先监控到硅片在X方向和Y方向的位移形变，前后工序的套刻效果难以保证。
发明内容
为了解决相关技术中的问题，本申请提供了一种硅片平面形变的检测方法。该技术方案如下：
一方面，本申请实施例提供了一种硅片平面形变的检测方法，该方法包括：
获取硅片，硅片上形成有对位标记；
将硅片放入曝光机台；
利用曝光机台量测硅片上对位标记的位移量；
根据量测得到的硅片上对位标记的位移量，检测硅片在平面内是否发生形变。
可选的，放入曝光机台的硅片未涂光刻胶。
可选的，利用曝光机台量测硅片上对位标记的位移量，包括：
利用曝光机台对硅片进行对位，量测硅片上对位标记的位移量，得到对位标记对应的位移矢量图。
可选的，根据量测得到的硅片上对位标记的位移量，检测硅片在平面内是否发生形变，包括：
根据位移矢量图，确定硅片上对位标记的位移量；
根据对位标记的位移量，检测硅片在平面内是否发生形变。
可选的，根据对位标记的位移量，检测硅片在平面内是否发生形变，包括：
根据对位标记的X轴方向的位移量，检测硅片在X轴方向是否发生形变；
根据对位标记的Y轴方向的位移量，检测硅片在Y轴方向是否发生形变。
可选的，该还包括：
根据对位标记的位移量确定硅片在X轴方向和/或Y轴方向的形变程度。
可选的，该方法还包括：
根据对位标记的位移量建立统计过程控制。
可选的，放入曝光机台的硅片为经过热处理的硅片。
本申请技术方案，至少包括如下优点：
通过获取硅片，并将硅片放入曝光机台，利用曝光机台量测硅片上对位标记的位移量，根据量测得到的对位标记的位移量，检测硅片在平面内是否发生形变；解决了目前无法检测硅片在平面内形变情况的问题；达到有效监控硅片在平面内的形变情况的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种硅片平面形变的检测方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
请参考图1，其示出了本申请实施例提供的一种硅片平面形变的检测方法的流程图，该方法至少包括如下步骤：
在步骤101中，获取硅片，硅片上形成有对位标记。
可选的，获取到的硅片已经经过了若干道工序处理，若干道工序中包括高温工艺。硅片经过若干道工序处理后可能在硅片平面内发生形变，因此需要检测硅片在平面内的形变情况。
在步骤102中，将硅片放入曝光机台。
利用曝光机台监控硅片在平面内的形变情况。
在步骤103中，利用曝光机台量测硅片上对位标记的位移量。
在步骤104中，根据量测得到的硅片上对位标记的位移量，检测硅片在平面内是否发生形变。
硅片在硅片平面内发生形变指的是，硅片中的晶格发生滑移，导致硅片在X轴方向和/或Y轴方向存在拉伸或收缩。
可选的，针对对位标记在X轴方向或Y轴方向的位移量，检测对位标记的位移量是否在预定范围内；针对X轴方向，若检测到对位标记的位移量在预定范围内，则确定硅片在X轴方向未发生形变；若检测到对位标记的位移量不在预定范围内，则确定硅片在X轴方向发生形变；针对Y轴方向，若检测到对位标记的位移量在预定范围内，则确定硅片在Y轴方向未发生形变；若检测到对位标记的位移量不在预定范围内，则确定硅片在Y轴方向发生形变。
综上所述，本申请实施例提供的硅片平面形变的检测方法，通过获取带有对准标记的硅片，将硅片放入曝光机台，利用曝光机台量测硅片上对位标记的位移量，根据量测得到的对位标记的位移量，检测硅片在平面内是否发生形变；解决了目前无法检测硅片在平面内形变情况的问题；达到有效监控硅片在平面内的形变情况的效果。
其中，放入曝光机台的硅片未涂光刻胶。
可选的，放入曝光机台的硅片为经过热处理的硅片。
在基于图1所示实施例的可选实施例中，上述步骤103，即步骤“利用曝光机台量测硅片上对位标记的位移量”，可以通过如下方式实现：
在步骤1031中，利用曝光机台对硅片进行对位，量测硅片上对位标记的位移量，得到对位标记的位移矢量图。
位移标记矢量图上包括硅片上的各个对位标记，以及各个对位标记对应的X轴方向矢量和Y轴方向矢量；矢量越大，说明对位标记的位移越大。
在步骤1032中个，根据对位标记的位移量，检测硅片在平面内是否发生形变。
可选的，根据对位标记的X轴方向的位移量，检测硅片在X轴方向是否发生形变。
可选的，检测对位标记的X轴方向的位移量是否在预定范围内，若检测到对位标记的X轴方向的位移量在预定范围内，则表示硅片在X轴方向未发生形变，若检测到对位标记的X轴方向的位移量不在预定范围内，则表示硅片在X轴方向发生形变。
可选的，根据对位标记的Y轴方向的位移量，检测硅片在Y轴方向是否发生形变。
可选的，检测对位标记的Y轴方向的位移量是否在预定范围内，若检测到对位标记的Y轴方向的位移量在预定范围内，则表示硅片在Y轴方向未发生形变，若检测到对位标记的X轴方向的位移量不在预定范围内，则表示硅片在Y轴方向发生形变。
在基于图1所示实施例的可选实施例中，该方法还包括：根据对位标记的位移量确定硅片在X轴方向和/或Y轴方向的形变程度。
根据硅片上所有对位标记在X轴方向上的位移量，可以确定出硅片在X轴方向的形变程度。
根据硅片上所有对位标记在Y轴方向上的位移量，可以确定出硅片在Y轴方向的形变程度。
在基于图1所示实施例的可选实施例中，该方法还包括：根据对位标记的位移量建立SPC(Statistical Process Control，统计过程控制)，实现对硅片平面形变情况的监控。
本申请实施例提供的硅片平面形变的检测方法，将带有对准标记的硅片送入曝光机台，且不在硅片表面涂胶，利用曝光机台对硅片进行对位，量测硅片上的对位标记的位移量，实现对硅片在平面内形变情况的无接触式检测，对硅片的后续流通无影响；通过预先检测硅片在平面内的形变情况，提高后续工序中套刻的精确度。对于经过高温工艺处理的硅片，可以有效的监控高温工艺对硅片的影响。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种硅片平面形变的检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取硅片，所述硅片上形成有对位标记；
将所述硅片放入曝光机台；
利用所述曝光机台量测所述硅片上对位标记的位移量；
根据量测得到的所述硅片上对位标记的位移量，检测所述硅片在平面内是否发生形变。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，放入所述曝光机台的硅片未涂光刻胶。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述利用所述曝光机台量测所述硅片上对位标记的位移量，包括：
利用所述曝光机台对所述硅片进行对位，量测所述硅片上对位标记的位移量，得到对位标记对应的位移矢量图。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据量测得到的所述硅片上对位标记的位移量，检测所述硅片在平面内是否发生形变，包括：
根据所述位移矢量图，确定所述硅片上对位标记的位移量；
根据所述对位标记的位移量，检测所述硅片在平面内是否发生形变。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述根据所述对位标记的位移量，检测所述硅片在平面内是否发生形变，包括：
根据所述对位标记的X轴方向的位移量，检测所述硅片在X轴方向是否发生形变；
根据所述对位标记的Y轴方向的位移量，检测所述硅片在Y轴方向是否发生形变。
6.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述对位标记的位移量确定所述硅片在X轴方向和/或Y轴方向的形变程度。
7.根据权利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述对位标记的位移量建立统计过程控制。
8.根据权利要求1至7任一所述的方法，其特征在于，放入曝光机台的硅片为经过热处理的硅片。
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