一种检测淀积APF设备阴影shadowring位偏及解决方法技术

本发明专利技术提出一种检测淀积APF设备中shadow ring位置偏移的方法，其特征在于，将APF沉积后硅片的圆心为中心，以notch为硅片边缘基准点，在偏离notch一定角度后建立直角坐标系，选取与所述直角坐标系同心的硅片边缘圆环内位于所述直角坐标轴上的不同坐标点，测量其膜厚值，按坐标作图，比较膜厚值。本发明专利技术还提出一种解决淀积APF设备中shadow ring位置偏移的方法，基于上述检测shadow ring位置偏移的方法从坐标与膜厚的分布图中发现shadow ring位置偏移，及时进行调整纠正。在日常点检和PM后的点检中运用这种发明专利技术，将收集的数据画成薄膜厚度曲线，可以直观的看出shadow ring位置是否发生偏移，帮助工程师及时解决，消除shadow ring位置偏移，避免APF颗粒缺陷的发生，达到提高产品质量的目的。

A method of detecting shadow shadowring bias and solution of deposited APF equipment

The invention provides a method for detection of APF in shadow ring deposition equipment offset, which is characterized in that the APF deposited silicon wafer center on Notch wafer edge reference point, the Cartesian coordinate system was established in notch from a certain angle, from the edge of the wafer ring and the rectangular coordinate concentric in the Cartesian coordinate axis on different coordinate point, measure the film thickness value, according to the coordinate mapping, comparison of membrane thickness. The invention also provides a method to solve the APF shadow ring deposition equipment offset, shadow ring offset found distribution method of the detection of shadow ring based on position offset from the coordinates and film thickness, adjust the correct time. Using this invention in the daily inspection and PM inspection, will collect the data painted film thickness curve, we can directly see the shadow ring position deviation, help engineers to solve in time, eliminate the shadow ring position, to avoid the occurrence of defects of APF particles, to achieve the purpose of improving product quality.

【技术实现步骤摘要】
一种检测淀积APF设备阴影shadowring位偏及解决方法
本专利技术涉及集成电路
，特别涉及一种检测淀积APF-先进图形化薄膜(advancedpatterningfilm)设备中shadowring位置偏移的方法，及其位置偏移的解决方法。
技术介绍
集成电路制造技术发展到90纳米及以下后，电路结构的线宽和形貌对器件性能的影响更为重要，因此工艺上对其精准度的要求更加严格，加入许多辅助性薄膜来优化光刻和刻蚀效果，APF-先进图形薄膜便是其中的一种。APF-先进图形薄膜的主要成分是无定型碳，具有较高的刻蚀选择比，在刻蚀过程中替代光刻胶形成图形，充当掩膜层完成刻蚀；它本身可以被氧气氧化，可以同光刻胶一样通过去胶工艺去除。APF的沉积属于CVD工艺，其沉积原理为：由气体C2H2在Plasma作用下裂解生成无定型碳，覆盖整片wafer形成碳膜。总所周知，硅片是具有一定厚度圆片，其边缘经倒角形成连续圆滑的侧边。CVD工艺中的气相反应物会流动并渗入硅片侧边，在那里发生沉积反应，生成无定型碳膜-APF，而且在硅片边缘沉积的APF厚度不均匀且不受控。因此，一般CVD工艺管控的沉积膜的范围在从硅片圆心到距离硅片边缘3毫米的圆形区域。沉积在硅片边缘3毫米的环形区域以及侧边的APF可能在后续的光刻和刻蚀工艺中发生剥离，落入到电路中成为颗粒缺陷，从而影响器件性能。为防止APF在wafer边缘沉积，APF沉积设备的腔体中另有称为shadowring的部件。硅片load-in后，shadowring随上电极showerhead一起从硅片上方向下移动，shadowring覆盖并压置wafer边缘。于是本应沉积在wafer边缘的APF将沉积在shadowring上，并在工艺结束后随shadowring的移走而被带走。可见shadowring的作用在于防止硅片边缘沉积薄膜。使用shadowring的APF沉积工艺需要与后续的光刻工艺配合，使后续光刻涂胶覆盖全部的APF沉积区域，才能完全避免在后续光刻和刻蚀制程中产生颗粒缺陷。现有技术中使用的shadowring是一个圆环状的陶瓷圈，在CVD设备腔体中与上电极showerhead一起固定不动。load硅片过程中，由硅片向上做机械运动，从而使shadowring覆盖硅片最外面边缘3～5毫米的环形区域，其覆盖硅片的最佳位置为CVD工艺生成的APF膜的图形是距离硅片边缘3～5毫米且中心与硅片圆心重合的同心圆。实际上，定期保养时，如果shadowring安装不到位会使其发生位置偏移，因此其覆盖硅片边缘的位置也发生偏移，形成偏心圆。如果其偏离距离最终超出后续光刻胶涂胶的覆盖范围，则造成偏离方向相反方向的硅片边缘区域有部分APF由于没有光刻胶覆盖在刻蚀时裸露在plasma中。刻蚀后该区域会形成衬底凹坑；进一步偏移距离大于3～5毫米，则可能沿偏离方向相反方向的部分硅片边缘及硅片侧边完全没有被shadowring覆盖，这样边缘异常厚度的APF可能在刻蚀后仍留有残余，并在后道诸多工艺中随时可以发生剥离，成为颗粒缺陷。因此需要开发一种检测沉积APF设备中shadowring位置偏移的方法，能够及时发现其位置发生偏移，通过调整其位置，纠正并消除偏移，从而解决shadowring位置偏移问题，避免硅片颗粒缺陷产生，实现提高产品质量的最终目的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是检测淀积APF设备中shadowring的位置，能够及时发现并解决shadowring位置偏移的问题，避免硅片产生颗粒缺陷，实现提高产品质量的最终目的。为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种检测淀积APF设备中shadowring位置偏移的方法，其特征在于，将APF沉积后硅片的圆心为中心，以notch为硅片边缘基准点，在偏离notch一定角度后建立直角坐标系，选取与所述直角坐标系同心的硅片边缘圆环内位于所述直角坐标轴上的不同坐标点，测量其膜厚值，作膜厚按坐标的分布图，比较相同坐标的膜厚值；可选的，所述以硅片圆心为中心直角坐标系偏离硅片边缘notch位置的角度为0°～90°；可选的，所述与直角坐标系同心的硅片边缘圆环，其圆环范围从硅片边缘起向硅片内延伸，圆环半径不小于3.5毫米；优选的，选取不同坐标上距离与硅片边缘距离相等的一系列相同间隔的坐标点测量膜厚值；优选的，所述膜厚值测量点的间隔距离为不大于0.5毫米；可选的，所述作图方法为，以膜厚测试点的坐标水平轴，以所测量的膜厚值为垂直轴作坐标与膜厚的分布图；优选的，所述分布图的水平坐标取膜厚测试点坐标的绝对值。本专利技术还提出一种解决淀积APF设备中shadowring位置偏移的方法，具体步骤为：步骤S01：选取1片硅片，完成APF沉积；步骤S02：以硅片的圆心为中心，以notch为硅片边缘基准点，在偏离notch一定角度后建立直角坐标系，选取与所述直角坐标系同心的硅片边缘圆环内位于所述直角坐标轴上的不同坐标点，测量其膜厚值，作膜厚按坐标的分布图；步骤S03：距离与膜厚分布图中膜厚曲线不重合的坐标轴方向即为shadowring的偏移方向；步骤S04：调整shadowring位置，消除偏移；可选的，所述分布图的横坐标为坐标的绝对值，纵坐标为对应坐标的膜厚值。集成电路进入90纳米及以下技术节点后，当刻蚀面对窄线宽、深沟槽的工艺挑战时，传统光刻工艺出现由于光刻胶无法抵挡刻蚀，从而影响图形的实现的情况。这是因为光刻胶的刻蚀选择比一般为1:6，即：要刻蚀600A深度的衬底，需要消耗100A光刻胶。而实际上所需要的光刻胶远大于理论消耗值。实际操作中，线宽越小时，为提高光刻能力所采用的光刻胶的膜厚会越薄，这直接造成光刻胶抗刻蚀能力不够，两者之间相互矛盾。现有技术中引入了先进图形薄膜(APF)结合无氮抗反射层(N-freeDRAC)来解决这一问题，使得现有的光刻能力进一步提高，制程线宽进一步缩小.如图1所示:a)多晶硅1上沉积有APF4和无氮抗反射层(N-freeDRAC)3，然后涂光刻胶2并显影，按光刻能力仅能形成线宽为A的图形；b)刻蚀光刻胶，使光刻胶瘦身，将光刻胶图形的线宽从A缩小到B；c)以剩余光刻胶2为掩膜层继续刻蚀APF4，光刻胶消耗完毕，同时APF瘦身，线宽进一步从B缩小为C；d)再以APF4为掩膜层继续刻蚀多晶硅1，由于APF有较高的刻蚀选择比，所以抵抗窄线宽、深沟槽的长时间刻蚀，形成线宽为C的多晶硅1图形；e)去胶去除剩余APF4，最终完成线宽从A缩小到C的多晶硅刻蚀。图2为传统光刻工艺仅使用光刻胶作为掩膜层(左图)以及现有技术采用APF作为掩膜层(右图)的刻蚀形貌对比图。APF-先进图形薄膜的主要成分是无定型碳，具有较高的刻蚀选择比，在刻蚀过程中替代光刻胶形成图形，充当掩膜层完成刻蚀；它本身可以被氧气氧化，可以同光刻胶一样通过去胶工艺去除。APF的沉积属于CVD工艺，其沉积原理为：由气体C2H2在Plasma作用下裂解生成无定型碳，覆盖整片wafer形成碳膜。总所周知，硅片是具有一定厚度圆片，其边缘经倒角形成连续圆滑的侧边。CVD工艺中的气相反应物会流动并渗入硅片侧边，在那里发生沉积反应，生成无定型碳膜-APF，而且在硅片边缘沉积的APF厚度不均匀且不受控。因此，一般CVD工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测淀积APF设备中shadow ring位置偏移的方法，其特征在于，将APF沉积后硅片的圆心为中心，以notch为硅片边缘基准点，在偏离notch一定角度后建立直角坐标系，选取与所述直角坐标系同心的硅片边缘圆环内位于所述直角坐标轴上的不同坐标点，测量其膜厚值，作膜厚按坐标的分布图，比较相同坐标的膜厚值。

【技术特征摘要】
1.一种检测淀积APF设备中shadowring位置偏移的方法，其特征在于，将APF沉积后硅片的圆心为中心，以notch为硅片边缘基准点，在偏离notch一定角度后建立直角坐标系，选取与所述直角坐标系同心的硅片边缘圆环内位于所述直角坐标轴上的不同坐标点，测量其膜厚值，作膜厚按坐标的分布图，比较相同坐标的膜厚值。2.如权利要求1所述的一种检测淀积APF设备中shadowring位置偏移的方法，其特征在于，所述以硅片圆心为中心直角坐标系偏离硅片边缘notch位置的角度为0°～90°。3.如权利要求1所述的一种检测淀积APF设备中shadowring位置偏移的方法，其特征在于，所述与直角坐标系同心的硅片边缘圆环，其圆环范围从硅片边缘起向硅片内延伸，圆环半径不小于3.5毫米。4.如权利要求3所述的一种检测淀积APF设备中shadowring位置偏移的方法，其特征在于，选取不同坐标上距离与硅片边缘距离相等的一系列相同间隔的坐标点测量膜厚值。5.如权利要求4所述的一种检测淀积APF设备中shadowring位置偏移的方法，其特征在于，所述膜厚值测量点的间隔距离为不...

【专利技术属性】
技术研发人员：李锦山，王德龙，王科，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31