监测刻蚀工艺的方法技术

本发明专利技术是有关于一种监测刻蚀工艺的方法，其先以通气体步骤将不会与具有特定组成的化学液反应的气体以气体管路装置通入化学液中，并得到对应于化学液组成的第一平衡压力，再将待刻蚀的晶圆半成品放入化学液中进行刻蚀步骤，接着进行气体压力侦测步骤记录该气体在该晶圆半成品完成刻蚀步骤后的第二平衡压力，并配合计算步骤计算气体平衡压力差而得知化学液经过刻蚀后的组成变化；本发明专利技术不需以另外的控片刻蚀、量测等工艺来监测化学液的刻蚀能力，且可即时又简易地由气体平衡压力的变化来监测化学液的组成成分，进而缩短整体工艺时间、降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是涉及一种使用化学液进行批次刻蚀的。
技术介绍
以化学液作为湿式刻蚀、产品清洗在科技产业，如半导体产业、太阳能产业...等，已被广泛的运用，参阅图1、图2，目前的包含有一个膜厚量测步骤111、一个刻蚀步骤112、一个清洗量测步骤113，及一个计算步骤114，而可批次进行已形成有膜体121的晶圆半成品12的刻蚀，使该批次的晶圆半成品12具有预定的该膜体 121厚度或膜体图案，并可同时监控得知使用中的化学液的刻蚀能力。首先，进行该膜厚量测步骤111，以一台量测膜厚的机台量测该批次晶圆半成品 12上所形成的膜体121厚度，得到刻蚀前的该批次晶圆半成品12的膜体121厚度值。·再来进行该刻蚀步骤112，把该批次晶圆半成品12浸入特定组成的化学液13中进行刻蚀，并依据该化学液13所对应的特定刻蚀工艺的规定进行预定时间的刻蚀。接着进行该清洗量测步骤113，清洗该批次经过刻蚀步骤112的晶圆半成品12以去除该批次晶圆半成品12上所残留的化学液13与杂质，之后再以该量测膜厚的机台再一次量测该批次晶圆半成品12的膜体121厚度，而得到刻蚀后的膜体121厚度值。得到刻蚀前、后的膜体121厚度值后，进行该计算步骤114，计算出刻蚀前的膜体 121厚度值与刻蚀后的膜体121厚度值的差值。当差值仍在对应于该化学液13的特定刻蚀工艺的规定所订定的膜厚差异范围中时，则表示经过刻蚀的该批次晶圆半成品12符合工艺规格，同时，下一批次的晶圆半成品 (图未示)可继续重复进行该刻蚀工艺；而当差值不落在该刻蚀工艺的规定所订定的刻蚀膜厚差异范围中时，即表示经过刻蚀的该批次晶圆半成品12不符合工艺规格，需报废或需重制(r印air)，且该化学液13的刻蚀能力已不足、或是组成成分异常，而需更新化学液13 后才能进行下一批次品圆半成品12的刻蚀工艺。由于，现有的在发现膜厚差值异常时，该批次的晶圆半成品 12也已完成膜体刻蚀，而必须报废或以额外的补刻蚀工艺作为补救，针对此问题，业界目前则利用在进行批次刻蚀前，先以控片进行相同的刻蚀过程以检测化学液13的刻蚀能力，之后再进行正式批次的晶圆半成品12的刻蚀，以降低在线产品的报废率及提升整体工艺的良率，但如此便相当于需花费两倍的工艺时间才能完成单一批次的晶圆半成品12的刻蚀， 而大幅提高工艺成本与时间。因此，如何有效率地监测所使用的化学液13以维持在线产品的质量，并兼顾工艺成本与良率是值得研究的方向。由此可见，上述现有的在方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般方法又没有适切的方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有的存在的缺陷，而提供一种新的，所要解决的技术问题是在于，提供一种简易、可随时掌控化学液的刻蚀能力而改善工艺效率的，非常适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的该方法包含一个通气体步骤，将一种不会与特定组成的化学液产生化学反应的气体以一个气体管路装置通入该化学液中，并得到一个对应于该化学液组成成分的第一平衡压力；一个刻蚀步骤，将至少一片晶圆半成品浸入该化学液中进行刻蚀， 并在刻蚀完毕取出该晶圆半成品进行后续工艺；一个气体压力侦测步骤，量测经该气体管路装置通入该化学液中的气体压力值，得到一个对应于该化学液经刻蚀后组成成分变化的第二平衡压力；及一计算步骤，计算该第一、二平衡压力的差值而得到该化学液经过刻蚀后的组成成份变化量。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的，其特征在于所述的该方法还包含一个基础资料建立步骤，依序将多片晶圆半成品分批浸入该特定组成的化学液中进行刻蚀，并在每一次的刻蚀前后分别记录该通入的气体压力变化与该化学液的组成成分变化，得到一个具有对应刻蚀批次的化学液组成的气体压力的基础数据资料库。前述的，其特征在于所述的该基础资料建立步骤中还分别在每一次的刻蚀前后量测所述晶圆半成品的预刻蚀膜体厚度，而使该基础数据资料库还具有该化学液所刻蚀的膜体厚度和该化学液组成成分与气体平衡压力的相对应关系。 前述的，其特征在于所述的该方法还包含一个更换刻蚀液步骤，由该基础资料建立步骤所建立的基础数据资料库中比对该计算步骤得到的该化学液组成成分变化，判断是否须更换已进行过至少一次的刻蚀步骤后的化学液。前述的，其特征在于所述的该化学液是酸液。前述的，其特征在于所述的该化学液是去光刻胶液，该膜体是由光刻胶构成。前述的，其特征在于所述的通入的气体是选自惰性气体、氮气，及上述气体的组合。前述的，其特征在于所述的该通气体步骤中的气体管路装置包括一个气压侦测计，及一个连接该气压侦测计且延伸至该化学液中的气体通管。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的该方法包含一个通气体步骤，将一种不会与特定组成的化学液产生化学反应的气体以一个气体管路装置通入该容置于一个化学槽的化学液中，并得到一个对应于该化学液组成成分的第一平衡压力；一个刻蚀步骤，将至少一片晶圆半成品浸入该化学液中进行刻蚀，并在刻蚀完毕取出该晶圆半成品进行后续工艺；一个气体压力侦测步骤，量测经该气体管路装置通入该化学液中的气体压力值，得到一个对应于该化学液经刻蚀后组成成分变化的第二平衡压力；及一计算步骤，计算该第一、二平衡压力的差值，当该差值到达该化学液所对应的特定气体压力差值即停止使用该化学液进行刻蚀。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的控管刻蚀化学液的方法，其特征在于所述的该方法还包含一个更换刻蚀液步骤，当该化学液因为到达所对应的特定气体压力差值而停止刻蚀后，更换该化学槽中已进行过刻蚀的化学液为新的、未经过刻蚀的化学液。前述的控管刻蚀化学液的方法，其特征在于所述的该通气体步骤中的气体管路装置包括一个气压侦测计，及一个连接该气压侦测计且延伸至该化学液中的气体通管。借由上述技术方案，本专利技术至少具有下列优点及有益效果 利用以该气体管路装置通入该化学液的气体的平衡压力变化，在进行刻蚀的同时量测该气体平衡压力的变动而实时且简易地监测该化学液的刻蚀能力，避免因刻蚀异常而造成生产的问题，进而提高整体工艺的稳定度与效率。综上所述，本专利技术，其先以通气体步骤将不会与具有特定组成的化学液反应的气体以气体管路装置通入化学液中，并得到对应于化学液组成的第一平衡压力，再将待刻蚀的晶圆半成品放入化学液中进行刻蚀步骤，接着进行气体压力侦测步骤记录该气体在该晶圆半成品完成刻蚀步骤后的第二平衡压力，并配合计算步骤计算气体平衡压力差而得知化学液经过刻蚀后的组成变化；本专利技术不需以另外的控片刻蚀、量测等工艺来监测化学液的刻蚀能力，且可即时又简易地由气体平衡压力的变化来监测化学液的组成成分，进而缩短整体工艺时间、降低生产成本。本专利技术在技术上有显着的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段， 而可依照说明书的内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监测刻蚀工艺的方法，其特征在于：该方法包含：一个通气体步骤，将一种不会与特定组成的化学液产生化学反应的气体以一个气体管路装置通入该化学液中，并得到一个对应于该化学液组成成分的第一平衡压力；一个刻蚀步骤，将至少一片晶圆半成品浸入该化学液中进行刻蚀，并在刻蚀完毕取出该晶圆半成品进行后续工艺；一个气体压力侦测步骤，量测经该气体管路装置通入该化学液中的气体压力值，得到一个对应于该化学液经刻蚀后组成成分变化的第二平衡压力；及一计算步骤，计算该第一、二平衡压力的差值而得到该化学液经过刻蚀后的组成成份变化量。

【技术特征摘要】
2011.09.26 TW 1001345721.一种监测刻蚀工艺的方法，其特征在于该方法包含 一个通气体步骤，将一种不会与特定组成的化学液产生化学反应的气体以一个气体管路装置通入该化学液中，并得到一个对应于该化学液组成成分的第一平衡压力； 一个刻蚀步骤，将至少一片晶圆半成品浸入该化学液中进行刻蚀，并在刻蚀完毕取出该晶圆半成品进行后续工艺； 一个气体压力侦测步骤，量测经该气体管路装置通入该化学液中的气体压力值，得到一个对应于该化学液经刻蚀后组成成分变化的第二平衡压力；及 一计算步骤，计算该第一、二平衡压力的差值而得到该化学液经过刻蚀后的组成成份变化量。2.根据权利要求1所述的监测刻蚀工艺的方法，其特征在于该方法还包含一个基础资料建立步骤，依序将多片晶圆半成品分批浸入该特定组成的化学液中进行刻蚀，并在每一次的刻蚀前后分别记录该通入的气体压力变化与该化学液的组成成分变化，得到一个具有对应刻蚀批次的化学液组成的气体压力的基础数据资料库。3.根据权利要求2所述的监测刻蚀工艺的方法，其特征在于该基础资料建立步骤中还分别在每一次的刻蚀前后量测所述晶圆半成品的预刻蚀膜体厚度，而使该基础数据资料库还具有该化学液所刻蚀的膜体厚度和该化学液组成成分与气体平衡压力的相对应关系。4.根据权利要求3所述的监测刻蚀工艺的方法，其特征在于该方法还包含一个更换刻蚀液步骤，由该基础资料建立步骤所建立的基础数据资料库中比对该计算步骤得到的该化学液组成成分变化，判断是否须更换已进行过至少一次的刻蚀步骤后的化学液。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱志欣，赵启仲，何孝恒，
申请(专利权)人：隆达电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：