显影残留检测方法

专利名称：显影残留检测方法
显影残留检测方法
技术领域：
本发明涉及一种显影残留检测方法，尤其涉及一种半导体集成电路制程工艺中的检测显影缺陷的方法。
背景技术：
光刻、显影、刻蚀等是半导体集成电路中的重要工艺，也是集成电路制程过程中比较容易出现缺陷的工序。由于各个工艺步骤累加的缺陷将最终影响产品的成品率，因此降低缺陷是一项日常主要工作，但是，降低缺陷的前提是必须要建立一套有效的检测方法，以有效的检测出缺陷。现有的缺陷检查是利用光学显微镜比较圆片上重复图形的对比度进行识别的，如果有缺陷存在，特定区域图像的对比度就和其它正常图形不一样，通过定点检查确认是否是缺陷。由于光学显微镜分辨率的限制，过于小的缺陷无法分辨，导致缺陷不能及时被发现。光刻显影残留是光刻工艺中常见的一种缺陷，但是在现有的操作模式下，部分工艺的光刻层次在常规光刻后的缺陷检查和刻蚀后的缺陷检查中，用光学显微镜依然不能检测到显影缺陷，造成缺陷不能被及时发现。在互补金属氧化物半导体(CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor)制造工艺中的有源区/多晶栅光刻工艺中，这种无法检测到的缺陷尤其多，而且有源区/多晶栅光刻是CMOS集成电路生产中的关键工艺，因此缺陷密度将直接影响到产品的成品率，例如，请参图1所示，在对圆片光刻显影后，部分光刻胶会残留在有源区/多晶栅层面上，请参图I(A)所示，此时，随后的刻蚀工艺虽能明显有效地清除掉这些光刻胶残留，但是，也有可能只使得有源区/多晶栅层的厚度变小、尺寸变小，导致部分图形未被刻蚀而圆片上留下细小的残迹，请参图I(B)所示，这些细小的残迹更难以被发现。鉴于上述问题，本发明建立了一种新的检测方法，可以及时有效在刻蚀以后发现缺陷。

发明内容本发明所解决的技术问题在于提供一种显影残留检测方法，其可简单方便的检测出圆片表面因显影残留导致的缺陷。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种显影残留检测方法，其包括如下步骤首先提供一涂覆有光刻胶的圆片；再对所述圆片进行显影；然后，对显影后的圆片进行刻蚀去胶处理；随后对所述圆片进行缺陷检查，所述缺陷检查包括如下两个步骤 先在圆片上沉淀一层无机膜，然后利用光学显微镜检查无机膜。进一步地，所述无机膜的厚度为0. 02微米至0. 2微米。进一步地，所述无机膜为二氧化硅或氮化硅。相较于现有技术，本发明所述的显影残留检测方法通过在刻蚀去胶后的圆片表面沉淀一层无机膜，使得缺陷残留处被放大，在光学显微镜下进行缺陷检测时更容易被发现。
图1 (A)、⑶分别代表显影和刻蚀去胶后圆片的结构示意图。图2为本发明所述的圆片在显影后光刻胶残留时的示意图。图3为本发明所述的圆片在刻蚀过程中光刻胶残留时的示意图。图4为本发明所述的圆片在刻蚀和去胶后缺陷残留时的示意图。图5为本发明所述的圆片沉淀无机膜时的示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图5所示，本发明提供一种显影残留检测方法，用于检测显影残留的光刻胶经刻蚀后形成的缺陷，该检测方法主要是在刻蚀去胶后在圆片表面沉淀一层无机膜，用以放大缺陷，以方便光学显微镜检测到。如图2所示，圆片包括涂覆于表层的光刻胶1、位于光刻胶1下方的有源区光刻氮化硅层2、位于有源区光刻氮化硅层2下方的二氧化硅层3及位于底层的硅衬底4。所述圆片在经过显影工艺时，曝光区内的光刻胶将在显影液中溶解掉，而非曝光区内的光刻胶则不会被溶解掉，显影后所述曝光区便会显现出所需要的图形。在所述显影过程中，曝光区和非曝光区内的光刻胶都会有不同程度的溶解，但是两个区光刻胶的溶解速度却反差越大， 显影后得到的图形对比度越高。虽然显影液能溶解掉光刻胶，但是仍有可能会有部分光刻胶11、12未被彻底溶解掉而残留在曝光区内，形成图形上的缺陷，参图2所示。鉴于上述这种情况，在经过显影工艺后，利用光学显微镜、扫描电镜对圆片进行第一次缺陷检查，确认图形是否满足要求，如果不能满足要求，则需要进行返工。经过第一次缺陷检查后，对所述圆片依次进行刻蚀工艺和去除光刻胶的去胶工艺，此时，所述显影后残留的光刻胶11、12则会在刻蚀和去胶过程中变得更小或者消失，而有源区光刻氮化硅层2也将被除去，请参图3、图4所示，但是某些较大的光刻胶残留11在刻蚀后只是变小了但不会消失，致使去胶后有一部分有源区光刻氮化硅层2会残留下来， 这些细小的残留13最终会残留于二氧化硅层3上，导致缺陷依旧存在，影响图形的质量。鉴于此，对上述缺陷进行第二次缺陷检查，检查前先在所述二氧化硅层3上沉淀一层无机膜14，请参图5所示，而由于缺陷13的存在，所述无机膜14在缺陷13处将变厚变大，成为一个更大的颗粒状缺陷，如此，相当于所述二氧化硅层3上的残留缺陷13在该层无机膜14的作用下被放大了，使得在光学显微镜下可以很容易的被分辨和检测到。所述无机膜14的厚度一般为0. 02微米至0. 2微米，且无机膜14的种类可以为二氧化硅或氮化硅寸。相较于现有技术，本发明的缺陷检测方法是在刻蚀去胶以后，再重新淀积一层无机膜，而原有的残留就像种子一样导致该残留处新淀积的无机膜变厚变大，成为一个更大的具有内核(即残留)的颗粒状缺陷，如此，在光学显微镜下便可很容易地被分辨和检测到。以上所述，仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求书保护的范围。
权利要求
1.一种显影残留检测方法，其包括如下步骤首先提供一涂覆有光刻胶的圆片；再对所述圆片进行显影；然后，对显影后的圆片进行刻蚀去胶处理；随后对所述圆片进行缺陷检查，其特征在于所述缺陷检查包括如下两个步骤先在圆片上沉淀一层无机膜，然后利用光学显微镜检查无机膜。
2.如权利要求1所述的显影残留检测方法，其特征在于所述无机膜的厚度为0.02微米至0.2微米。
3.如权利要求2中所述的显影残留检测方法，其特征在于所述无机膜为二氧化硅或氮化硅。
全文摘要
本发明提供了一种显影残留检测方法，其包括如下步骤首先提供一涂覆有光刻胶的圆片；再对所述圆片进行显影；然后，对显影后的圆片进行刻蚀去胶处理；随后对所述圆片进行缺陷检查，所述缺陷检查包括如下两个步骤先在圆片上沉淀一层无机膜，然后利用光学显微镜检查无机膜。相较于现有技术，本发明所述的显影残留检测方法通过在刻蚀去胶后的圆片表面沉淀一层无机膜，使得缺陷残留处被放大，在光学显微镜下进行缺陷检测时更容易被发现。
文档编号G03F7/30GK102539448SQ20101057811
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月8日 优先权日2010年12月8日
发明者刘志成, 张辰明, 胡骏, 邹永祥, 黄玮 申请人:无锡华润上华科技有限公司