塗膠工藝的缺陷監控方法
2023-06-21 19:47:41 5
專利名稱：塗膠工藝的缺陷監控方法
技術領域：
本發明涉及半導體工藝技術領域，尤其涉及一種塗膠工藝的缺陷監控方法。
背景技術：
光刻工藝是半導體加工工藝中的重要步驟，光刻工藝主要包括塗膠、曝光、顯影等。塗膠工藝過程中的缺陷監控是光刻工藝控制中的重點，對於提高產品良率有著重要意義。現有技術中塗膠工藝主要包括在半導體襯底上靜態噴塗預定量(如2cc)的有機溶劑；然後高速旋轉該半導體襯底，使得有機溶劑在半導體襯底表面灑開，在有機溶劑灑開的同時，在半導體襯底的表面上同時噴塗光刻膠，由於有機溶劑的潤滑作用，光刻膠可以迅速地鋪滿整個半導體襯底表面，達到理想的噴塗效果。塗膠工藝中由於有機溶劑的質量問題或是設備的問題，可能會產生小氣泡(tiny bubble)等缺陷，會對後續的光刻過程造成影響。現有技術中常規的缺陷監控方法是在塗膠之後首先進行曝光和顯影，然後再進行缺陷掃描，但是該方法存在漏掃問題，發現缺陷的概率很低。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種塗膠工藝的缺陷監控方法，提高發現缺陷的概率，減少或避免漏掃。為解決上述技術問題，本發明提供了一種塗膠工藝的缺陷監控方法，包括提供半導體襯底；在所述半導體襯底上噴塗有機溶劑；在所述半導體襯底上旋塗光刻膠；在旋塗光刻膠之後，曝光之前，對所述光刻膠進行缺陷掃描。可選地，使用掃描電鏡對所述光刻膠進行缺陷掃描。可選地，所述缺陷掃描過程為暗場掃描。可選地，所述有機溶劑包括1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯和1-甲氧基-2-丙醇的混合物。可選地，所述有機溶劑中1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯的重量百分比為至31%， 1-甲氧基-2-丙醇的重量百分比為69%至71%。與現有技術相比，本發明具有以下優點本發明實施例的塗膠工藝的缺陷監控方法中，在塗膠之後、曝光之前對光刻膠進行缺陷掃描，避免了曝光、顯影階段造成的缺陷對監控結果的幹擾；而且由於缺陷掃描過程是在曝光、顯影之前，因此，塗膠過程中的缺陷密度並不會被稀釋，有利於提高發現缺陷的概率。進一步地，本發明實施例的塗膠工藝的缺陷監控方法採用的是暗場掃描，其掃描速度較快，有利於降低缺陷掃描的時間開銷，提高效率。
圖1是本發明實施例的塗膠工藝的缺陷監控方法的流程示意圖；圖2至圖4是本發明實施例的塗膠工藝的缺陷監控方法中各步驟的剖面結構示意圖。
具體實施例方式現有技術中是在曝光和顯影之後進行缺陷掃描，由於顯影后缺陷密度被大幅稀釋，較難發現塗膠工藝過程中所造成的缺陷，而且即使發現了缺陷，也很難判定是塗膠工藝過程中造成的缺陷還是顯影過程中造成的缺陷，不利於塗膠工藝的監控。本發明實施例的塗膠工藝的缺陷監控方法中，在塗膠之後、曝光之前對光刻膠進行缺陷掃描，避免了曝光、顯影階段造成的缺陷對監控結果的幹擾；而且由於缺陷掃描過程是在曝光、顯影之前，因此，塗膠過程中的缺陷密度並不會被稀釋，有利於提高發現缺陷的概率。進一步地，本發明實施例的塗膠工藝的缺陷監控方法採用的是暗場掃描，其掃描速度較快，有利於降低缺陷掃描的時間開銷，提高效率。下面結合具體實施例和附圖對本發明作進一步說明，但不應以此限制本發明的保護範圍。圖1示出了本實施例的塗膠工藝的缺陷監控方法，包括步驟Sl 1，提供半導體襯底；步驟S12，在所述半導體襯底上噴塗有機溶劑；步驟S13，在所述半導體襯底上旋塗光刻膠；步驟S14，在旋塗光刻膠之後，曝光之前，對所述光刻膠進行缺陷掃描。圖2至圖4示出了本實施例塗膠工藝的缺陷監控方法的流程示意圖，下面結合圖 1和圖2至圖4對本實施例進行詳細說明。結合圖1和圖2，執行步驟S11，提供半導體襯底10。半導體襯底10可以是矽襯底、鍺矽襯底、III-V族元素化合物襯底、或絕緣體上矽結構，或本領域技術人員公知的其他半導體材料襯底，本實施例中所採用的是空白的矽片，即控片。之後執行步驟S12，在半導體襯底10上噴塗有機溶劑。本實施例中該有機溶劑為 RRC溶劑，其組成成分包括1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯和1-甲氧基-2-丙醇的混合物，其中 1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯的重量百分比為至31%，1-甲氧基-2-丙醇的重量百分比為 69%至 71%。噴塗有機溶劑之後，可以驅動半導體襯底10高速旋轉，使得噴塗的有機溶劑在半導體襯底的表面灑開。之後結合圖1和圖3，執行步驟S13，在半導體襯底10上旋塗光刻膠11。由於之前在半導體襯底10的表面上噴塗了有機溶劑，溶劑的潤滑作用可以使得光刻膠11迅速覆蓋整個半導體襯底10的表面。之後執行步驟S14，在旋塗光刻膠11之後，對光刻膠11進行曝光之前，對光刻膠11進行缺陷掃描。缺陷掃描的過程可以使用掃描電鏡來進行，掃描過程優選為暗場掃描。更具體地，本實施例中採用KLA AIT II型掃描設備對光刻膠11進行缺陷掃描，其掃描過程是暗場掃描，其並不掃描前層圖形，掃描時間短，一般兩分鐘即可完成一片矽片的缺陷掃描。之後參考圖4，對光刻膠11進行曝光和顯影，定義出預設的圖形。本實施例中，由於掃描過程是在曝光之前進行的，因而塗膠工藝過程中所造成的缺陷並不會被曝光、顯影過程稀釋，從而提高了發現缺陷的概率，有利於減少或防止漏掃問題。另一方面，在曝光之前進行缺陷掃描，能夠保證所掃描到的缺陷主要是在塗膠工藝中引入的，而不會受到曝光、顯影過程中所造成的缺陷的幹擾。此外，本實施例中的缺陷掃描優選採用暗場掃描來實現，與常規的明場掃描相比， 暗場掃描的掃描速度更快，可以降低缺陷掃描的時間開銷，提高效率。經過發明人實際測算，使用明場掃描的話，一片矽片大約需要15至30分鐘才能完成掃描，而採用暗場掃描，一片矽片僅需要大約兩分鐘，極大地減小了掃描過程的時間開銷。本發明雖然以較佳實施例公開如上，但其並不是用來限定本發明，任何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和範圍內，都可以做出可能的變動和修改，因此本發明的保護範圍應當以本發明權利要求所界定的範圍為準。
權利要求
1.一種塗膠工藝的缺陷監控方法，其特徵在於，包括 提供半導體襯底；在所述半導體襯底上噴塗有機溶劑； 在所述半導體襯底上旋塗光刻膠；在旋塗光刻膠之後，曝光之前，對所述光刻膠進行缺陷掃描。
2.根據權利要求1所述的塗膠工藝的缺陷監控方法，其特徵在於，使用掃描電鏡對所述光刻膠進行缺陷掃描。
3.根據權利要求2所述的塗膠工藝的缺陷監控方法，其特徵在於，所述缺陷掃描過程為暗場掃描。
4.根據權利要求1所述的塗膠工藝的缺陷監控方法，其特徵在於，所述有機溶劑包括 1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯和1-甲氧基-2-丙醇的混合物。
5.根據權利要求5所述的塗膠工藝的缺陷監控方法，其特徵在於，所述有機溶劑中 1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯的重量百分比為至31%，1-甲氧基-2-丙醇的重量百分比為 69%至 71%。
全文摘要
本發明提供了一種塗膠工藝的缺陷監控方法，包括提供半導體襯底；在所述半導體襯底上噴塗有機溶劑；在所述半導體襯底上旋塗光刻膠；在旋塗光刻膠之後，曝光之前，對所述光刻膠進行缺陷掃描。本發明有利於提高發現缺陷的概率，減少或避免漏掃。
文檔編號G03F7/16GK102323718SQ201110218730
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月1日 優先權日2011年8月1日
發明者呂其堯, 姜楠, 徐建衛 申請人:上海先進半導體製造股份有限公司