用于蚀刻系统的晶片轮廓技术方案

基板蚀刻系统包含将晶片保持在面朝上方向上的支撑件、可横向移动跨越支撑件上的晶片的分配器臂(该分配器臂支撑输送端口以选择性地将液体蚀刻剂分配至晶片的顶面的一部分上)及监测系统，该监测系统包含可横向移动跨越支撑件上的晶片的探针。撑件上的晶片的探针。撑件上的晶片的探针。

【技术实现步骤摘要】
用于蚀刻系统的晶片轮廓
[0001]本申请是申请日为2017年5月5日、申请号为201780027089.2.、名称为“用于蚀刻系统的晶片轮廓”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本公开内容涉及蚀刻系统中的基板监测。

技术介绍

[0003]通常通过在硅晶片上的连续沉积、图案化、及蚀刻导电、半导电或绝缘层来在基板上形成集成电路。一个制造步骤涉及了沉积导电层、图案化蚀刻掩模以保护导电层、及使用液体蚀刻剂(“湿蚀刻”)来蚀刻导电层以形成隔离的导电线路。蚀刻掩模层保护膜的经屏蔽区域不被蚀刻。对于某些应用来说，直到导电层的未经屏蔽区域“清除”及下层的顶表面经暴露前，皆通过蚀刻经沉积的导电层来形成隔离的导电线路。在一些应用中，对未经屏蔽区域的清除的检测被称为终点检测，且该清除的检测可用于决定何时停止蚀刻工艺。
[0004]上游工艺步骤及湿蚀刻工艺的差异通常导致跨越晶片的经蚀刻导电线路的不均匀性。可(举例而言)使用临界尺寸(CD)测量来决定非均匀性。CD测量的方法包含使用扫描式电子显微镜(SEM)的自上而下测量或横截面测量。举例而言，可使用聚焦离子束(FIB)工艺来制备横截面。导电线路的横截面测量可提供包含线路的宽度、高度及底切程度的信息。

技术实现思路

[0005]在一态样中，基板蚀刻系统包含将晶片保持在面朝上方向上的支撑件、可横向移动跨越支撑件上的晶片的分配器臂(该分配器臂支撑输送端口以选择性地将液体蚀刻剂分配至晶片的顶面的一部分上)及监测系统，该监测系统包含可横向移动跨越支撑件上的晶片的探针。
[0006]实施可包含一或多个下列特征。
[0007]可以以分配器臂固定探针且该探针与该分配器臂一起移动。可以以第二臂固定探针且该探针与该第二臂一起移动
[0008]监测系统可包含光学监测系统。光学监测系统可包括光源、检测器及光学组件，以将来自该光源的光传送至基板及将来自该基板的反射光传送至该检测器。光学组件可包含光纤，及探针可包含邻近支撑件定位的该光纤的一端。
[0009]控制器可经配置以从监测系统接收测量。控制器可经配置以决定是否放置不正确类型的晶片于支撑件上。控制器可经配置以检测晶片在支撑件上的错置。控制器可经配置以检测蚀刻速率与目标蚀刻速率分布的差异，及调整端口的停留时间或蚀刻剂的流速以减小蚀刻速率与目标蚀刻速率分布的差异。
[0010]在另一态样中，一种基板蚀刻系统包含：支撑件，该支撑件将晶片保持在面朝上方向上；分配器臂，该分配器臂可横向移动跨越该支撑件上的该晶片，该分配器臂支撑输送端口以选择性地将液体蚀刻剂分配至该晶片的顶面的一部分上；监测系统，该监测系统包含
可横向移动跨越该支撑件上的该晶片的探针；及控制器，该控制器经配置以使该探针横向移动跨越该晶片，使得该监测系统在该晶片上的多个不同的径向位置处产生测量，以从该监测系统接收所述测量，以基于来自该晶片上的多个区域的每个区域内的径向位置的测量，来决定对于该区域而言是否已达到处理终点，及一旦决定对于所有所述区域而言已达到该终点时，使该分配器停止自该输送端口分配该液体蚀刻剂。
[0011]实施可包含一或多个下列特征。
[0012]监测系统可包含光学监测系统。控制器可经配置以通过检测由该光学监测系统所监测的光的波长处的强度变化来决定已达到处理终点。控制器可经配置以一旦决定对于个别区域而言已达到终点时，使分配器停止分配液体蚀刻剂至该个别区域。控制器可经配置以直到决定对于所有区域而言皆已达到终点，使分配器持续跨越多个区域。
[0013]在另一态样中，一种基板蚀刻系统包含：支撑件，该支撑件将晶片保持在面朝上方向上；贮槽，该贮槽用于液体蚀刻剂浴；分配器臂，该分配器臂可横向移动跨越该支撑件上的该晶片，该分配器臂支撑输送端口以选择性地自该浴将液体蚀刻剂分配至该晶片的顶面的一部分上；监测系统，该监测系统包含可横向移动跨越该支撑件上的该晶片的探针；及控制器，该控制器经配置以使该探针横向移动跨越该晶片，使得该监测系统在该晶片上的多个不同的径向位置处产生测量，以从该监测系统接收所述测量，以决定来自所述测量的蚀刻速率、以将该蚀刻速率与目标速率进行比较、及以指示警告以变化该蚀刻剂浴或调节该贮槽中的该蚀刻剂浴的处理参数中的至少一者以减少蚀刻速率与目标速率的差异。
[0014]实施可包含一或多个下列特征。
[0015]处理参数可为蚀刻剂的浓度。控制器可经配置以调整用于支撑件上待处理的随后晶片的处理参数。控制器可经配置为存储起始厚度，以从测量中决定已达到处理终点，以测量自蚀刻的开始直到该处理终点前的经过时间。监测系统可包括光学监测系统，及控制器可经配置以通过检测由该光学监测系统所监测的光的波长处的强度变化来决定已达到处理终点。
[0016]某些实施可包含一或多个下列优势。可跨越基板的多个径向区域来检测单个终点。可获得膜清除中的径向变化的实时测量。可减少晶片内蚀刻不均匀性及每片晶片间蚀刻不均匀性(WIWNU及WTWNU)。可延长蚀刻浴寿命。可决定不正确的基板类型引入。可决定支撑件上的基板错置。可决定工艺的蚀刻速率。可检测到高分失效模式、效应与关键性分析法(FMECA)故障机制。
[0017]在附加附图及下文描述中阐述了本专利技术的一或多个实施方式的细节。自说明书、附图及权利要求书中将显而易见本专利技术的其他特征、目的及优势。
附图说明
[0018]图1为蚀刻系统的示意性横截面侧视图。
[0019]图2为光学监测系统的示意图。
[0020]图3为具有多个区域的基板的俯视图。
[0021]各图中的相同的附图标记指示相同的元件。
具体实施方式
[0022]湿蚀刻工艺的不均匀性或传入工件上的层的厚度变化可导致在晶片的一些其它区域前的该晶片的一些区域中发生了经蚀刻的膜的清除。举例而言，相较于第一个要清除的区域，最后一个要清除的区域可需要两倍时间。为了确保在整个晶片上已清除膜，可进行蚀刻工艺直到最慢的区域已清除为止，从而导致第一区域的100％的过度蚀刻。
[0023]湿蚀刻工艺通常是各向同性的，从而导致在蚀刻掩模层的边缘处的膜的底切。随着蚀刻时间增加，底切程度增加。因此，过度蚀刻晶片的一些区域可导致蚀刻线路的过度底切。过度底切导致了制造产品特性(例如，片电阻)的过度变化，因此期望不均匀性的表征及减轻。
[0024]可使用各种方法执行湿蚀刻工艺的不均匀性的表征。一种方法为毯覆晶片评测，其中将具有均匀膜层的未图案化晶片作为具有图案的产品晶片的代用品。通过蚀刻毯覆晶片一段固定时间并测量晶片上的膜厚度的结果变化，可表征蚀刻工艺的不均匀性。然而，此方法对于由具有不同的图案密度、方向及深宽比的不同图案类型所导致的蚀刻变化是无效的。举例而言，改变图案密度导致了由负载效应所引起的液体蚀刻剂的表征和/或行为的局部变化，影响了蚀刻速率。作为另一个范例，图案方向可影响液体蚀刻剂的流动及扩散，导致了非均匀性。此外，图案化特征的高深宽比可通过在分配和扩展步骤期间重新导向液体蚀刻剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基板蚀刻系统，包含：支撑件，所述支撑件将晶片保持在面朝上方向上；分配器臂，所述分配器臂可横向移动跨越所述支撑件上的所述晶片，所述分配器臂支撑输送端口以选择性地将液体蚀刻剂分配至所述晶片的顶面的一部分上；和监测系统，所述监测系统包含可横向移动跨越所述支撑件上的所述晶片的探针。2.如权利要求1所述的系统，其中以所述分配器臂固定所述探针且所述探针与所述分配器臂一起移动。3.如权利要求1所述的系统，其中以第二臂固定所述探针且所述探针与所述第二臂一起移动。4.如权利要求1所述的系统，其中所述监测系统包含光学监测系统。5.如权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰夫瑞，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：