一种应用于干法去胶工艺的匹配验证方法与流程

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种应用于干法去胶工艺的匹配验证方法。

背景技术

cmos图像传感器是一种电性的固体成像传感器，由于其本身所具有的高集成特性，使其在系统复杂程度和可靠性方面、数据输出方面以及更佳的曝光控制等领域都比传统的ccd展现了更强的优越性，因该部件体积小，重量轻，被广泛用于含摄像功能的智能手机等移动设备中。

cmos图像传感器在半导体工艺生产中，对干法去胶工艺有了更高的要求，因前层工艺所带来的金属离子污染，在高温干法去胶工艺过程中，在热效应的影响下，前层所带来的金属离子在热扩散效应下会进行重新分布，因此不同热效应下的干法去胶工艺对cmos图像传感器像素性能所带来的影响不可忽视。

所述问题同样也发生在不同设备供应商、不同型号间的设备工艺匹配上，由于机台型号和构造的不同，在工艺开发和工艺转移过程中，干法去胶工艺过程所引发的热扩散效应逐渐成为一个重要的评价标准。

同时，在热扩散效应中，晶圆开始作业时的升温速率，对晶圆表面金属的重新分布更是一个关键参数。因此在干法去胶工艺的开发过程中，既要做到无缺陷，也要注意到高温下热过程对器件的影响，从而对干法去胶工艺的稳定性进行更精确的监控，对生产机台间的工艺匹配进行有效的评价，增强工艺展开的准确性和预见性，保证产品得到稳定的电学特性和良率。

作为本领域技术人员，容易知晓地，现有的技术解决方案，如下：(1)采用硅光片晶圆涂上光刻胶，取去胶工艺中的主要步骤对光刻胶刻蚀速率进行匹配。(2)采用带图形的晶圆进行工艺开发，对干法去胶工艺中的过刻蚀部分的时间进行匹配。(3)采用硅光片晶圆在不同干法去胶工艺下进行氧化膜生长厚度的匹配。(4)采用带图形的晶圆进行工艺开发，对工艺去胶后的缺陷、电学特性以及良率进行匹配。

但是，现有技术仍然存在如下缺点：(1)只能取得局部的工艺程式对比，准确性不够。(2)通常只能保证缺陷的工艺窗口，无法反映热效应的数据。(3)上述方法重点匹配的是对硅衬底的影响，不能直观反映对金属离子的影响。(4)数据确认周期长，缺乏原理性的支持。

故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本发明一种应用于干法去胶工艺的匹配验证方法。

技术实现要素：

本发明是针对现有技术中，传统方法仍然存在只能取得局部的工艺程式对比，准确性不够；通常只能保证缺陷的工艺窗口，无法反映热效应的数据；传统方法重点匹配的是对硅衬底的影响，不能直观反映对金属离子的影响；以及数据确认周期长，缺乏原理性的支持等缺陷提供一种应用于干法去胶工艺的匹配验证方法。

为实现本发明之目的，本发明提供一种应用于干法去胶工艺的匹配验证方法，所述应用于干法去胶工艺的匹配验证方法，是通过对干法去胶工艺之晶圆表面温度变化曲线进行模拟，获得不同条件下，所述晶圆在各工艺过程中所累计的热通量差异性，进而通过热通量差异性作为干法去胶工艺是否匹配的评判标准。

可选地，所述不同条件为在生产机台之间和不同机台之间。

可选地，所述应用于干法去胶工艺的匹配验证方法要求达到生产机台间干法去胶工艺有效匹配。

可选地，所述应用于干法去胶工艺的匹配验证方法要求达到不同机台间干法去胶工艺有效匹配。

可选地，所述应用于干法去胶工艺的匹配验证方法要求获得不同机台间干法去胶工艺的升温曲线。

可选地，所述应用于干法去胶工艺的匹配验证方法要求获得不同机台间干法去胶工艺的热通量值。

可选地，所述应用于干法去胶工艺的匹配验证方法要求通过升温曲线获得的热通量值之间进行对比，以评判是否匹配。

可选地，所述应用于干法去胶工艺的匹配验证方法，进一步包括，

执行步骤s1：在不同机台开发出相应的干法去胶工艺条件；

执行步骤s2：收集去胶工艺时，晶圆表面的升温曲线；

执行步骤s3：将所述升温曲线进行工艺切割；

执行步骤s4：将切割后的工艺模块，进行面积计算获得各区域热通量值；

执行步骤s5：通过热通量值的对比，评判机台间干法去胶工艺是否匹配。

可选地，对所述升温曲线进行工艺切割依据工艺类型和不同步骤的作用进行。

综上所述，本发明应用于干法去胶工艺的匹配验证方法，通过对干法去胶工艺之晶圆表面温度变化曲线进行模拟，获得不同条件下，所述晶圆在各工艺过程中所累计的热通量差异性，进而通过热通量差异性作为干法去胶工艺是否匹配的评判标准，从而对干法去胶工艺的稳定性进行更精确的监控，对生产机台间的工艺匹配进行有效的评价。

附图说明

图1所示为本发明一种应用于干法去胶工艺的匹配验证方法之流程图；

图2所示为本发明应用于干法去胶工艺的匹配验证方法之升温曲线工艺切割示意图；

图3所示为本发明应用于干法去胶工艺的匹配验证方法所获得的第一基准机型缺陷表现；

图4所示为本发明应用于干法去胶工艺的匹配验证方法所获得的第二基准机型缺陷表现；

图5所示为本发明应用于干法去胶工艺的匹配验证方法所获得的第二基准机型工艺改善条件缺陷表现；

图6所示为不同条件下升温速率的对比结果图；

图7所示为不同条件下器件像素表现结果。

具体实施方式

为详细说明本发明创造的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。

cmos图像传感器是一种电性的固体成像传感器，由于其本身所具有的高集成特性，使其在系统复杂程度和可靠性方面、数据输出方面以及更佳的曝光控制等领域都比传统的ccd展现了更强的优越性，因该部件体积小，重量轻，被广泛用于含摄像功能的智能手机等移动设备中。

cmos图像传感器在半导体工艺生产中，对干法去胶工艺有了更高的要求，因前层工艺所带来的金属离子污染，在高温干法去胶工艺过程中，在热效应的影响下，前层所带来的金属离子在热扩散效应下会进行重新分布，因此不同热效应下的干法去胶工艺对cmos图像传感器像素性能所带来的影响不可忽视。

所述问题同样也发生在不同设备供应商、不同型号间的设备工艺匹配上，由于机台型号和构造的不同，在工艺开发和工艺转移过程中，干法去胶工艺过程所引发的热扩散效应逐渐成为一个重要的评价标准。

同时，在热扩散效应中，晶圆开始作业时的升温速率，对晶圆表面金属的重新分布更是一个关键参数。因此在干法去胶工艺的开发过程中，既要做到无缺陷，也要注意到高温下热过程对器件的影响，从而对干法去胶工艺的稳定性进行更精确的监控，对生产机台间的工艺匹配进行有效的评价，增强工艺展开的准确性和预见性，保证产品得到稳定的电学特性和良率。

作为本领域技术人员，容易知晓地，现有的技术解决方案，如下：(1)采用硅光片晶圆涂上光刻胶，取去胶工艺中的主要步骤对光刻胶刻蚀速率进行匹配。(2)采用带图形的晶圆进行工艺开发，对干法去胶工艺中的过刻蚀部分的时间进行匹配。(3)采用硅光片晶圆在不同干法去胶工艺下进行氧化膜生长厚度的匹配。(4)采用带图形的晶圆进行工艺开发，对工艺去胶后的缺陷、电学特性以及良率进行匹配。

但是，现有技术仍然存在如下缺点：(1)只能取得局部的工艺程式对比，准确性不够。(2)通常只能保证缺陷的工艺窗口，无法反映热效应的数据。(3)上述方法重点匹配的是对硅衬底的影响，不能直观反映对金属离子的影响。(4)数据确认周期长，缺乏原理性的支持。

本发明创造所述一种应用于干法去胶工艺的匹配验证方法，是通过对干法去胶工艺之晶圆表面温度变化曲线进行模拟，获得不同条件下，所述晶圆在各工艺过程中所累计的热通量差异性，进而通过热通量差异性作为干法去胶工艺是否匹配的评判标准，从而对干法去胶工艺的稳定性进行更精确的监控，对生产机台间的工艺匹配进行有效的评价。

明显地，所述不同条件包括但不限于生产机台之间、不同机台之间。不同机台，例如为不同设备供应商、不同型号、不同构造的设备。

请参阅图1，图1所示为本发明一种应用于干法去胶工艺的匹配验证方法之流程图。所述应用于干法去胶工艺的匹配验证方法，进一步包括：

执行步骤s1：在不同机台开发出相应的干法去胶工艺条件；

执行步骤s2：收集去胶工艺时，晶圆表面的升温曲线；

执行步骤s3：将所述升温曲线进行工艺切割；

执行步骤s4：将切割后的工艺模块，进行面积计算获得各区域热通量值；

执行步骤s5：通过热通量值的对比，评判机台间干法去胶工艺是否匹配。

非限制性地，在本发明创造中，对所述升温曲线进行工艺切割可依据工艺类型和不同步骤的作用进行。

为了更直观的揭露本发明之技术方案，凸显本发明之有益效果，现结合具体实施方式进行阐述。在具体实施方式中，所述器件列举为cmos器件，以及晶圆表面温度变化曲线等仅为列举，不应视为对本发明技术方案的限制。

本发明创造所述一种应用于干法去胶工艺的匹配验证方法，是通过对干法去胶工艺之晶圆表面温度变化曲线进行模拟，获得不同条件下，所述晶圆在各工艺过程中所累计的热通量差异性，进而通过热通量差异性作为干法去胶工艺是否匹配的评判标准，从而对干法去胶工艺的稳定性进行更精确的监控，对生产机台间的工艺匹配进行有效的评价。

显然地，本发明应用于干法去胶工艺的匹配验证方法，要求达到生产机台间干法去胶工艺有效匹配。本发明应用于干法去胶工艺的匹配验证方法，要求达到不同机台间干法去胶工艺有效匹配。本发明应用于干法去胶工艺的匹配验证方法，要求获得不同机台间干法去胶工艺的升温曲线。本发明应用于干法去胶工艺的匹配验证方法，要求获得不同机台间干法去胶工艺的热通量值。本发明应用于干法去胶工艺的匹配验证方法，要求通过升温曲线获得的热通量值之间进行对比，以评判是否匹配。

请继续参阅图1，所述应用于干法去胶工艺的匹配验证方法，进一步包括：

执行步骤s1：在不同机台开发出相应的干法去胶工艺条件；

执行步骤s2：收集去胶工艺时，晶圆表面的升温曲线；

执行步骤s3：将所述升温曲线进行工艺切割；

执行步骤s4：将切割后的工艺模块，进行面积计算获得各区域热通量值；

执行步骤s5：通过热通量值的对比，评判机台间干法去胶工艺是否匹配。

请参阅图2，图2所示为本发明应用于干法去胶工艺的匹配验证方法之升温曲线工艺切割示意图。所示升温速率vt＝(t2-t1)/t。

请继续参阅图1，并结合参阅图3～图5，图3所示为本发明应用于干法去胶工艺的匹配验证方法所获得的第一基准机型缺陷表现。图4所示为本发明应用于干法去胶工艺的匹配验证方法所获得的第二基准机型缺陷表现。图5所示为本发明应用于干法去胶工艺的匹配验证方法所获得的第二基准机型工艺改善条件缺陷表现。明显地，从图3～图5可知，本发明应用于干法去胶工艺的匹配验证方法与现有工艺方法相比，可达到同样的缺陷表现需求。

请参阅图6，并结合参阅图3～图5，图6所示为不同条件下升温速率的对比结果图。显然地，本发明应用于干法去胶工艺的匹配验证方法与现有工艺方法相比，在缺陷表现相同的情况下，可以看到不同机型间的升温速率差别，以及改善后的升温速率结果。

请参阅图7，并结合参阅图图3～图6，图7所示为不同条件下器件像素表现结果。从图7可知，不同条件下的器件像素表现结果，与不同条件下升温速率结果匹配。

作为本领域技术人员，容易理解地，本发明应用于干法去胶工艺的匹配验证方法通过对工艺条件热通量效应的提前判断，可以提前预知对器件的影响，极大的缩短评价周期。另一方面，本发明应用于干法去胶工艺的匹配验证方法尤其适用于对金属离子污染敏感的产品，例如cmos传感器等。

显然地，本发明应用于干法去胶工艺的匹配验证方法，通过对干法去胶工艺之晶圆表面温度变化曲线进行模拟，获得不同条件下，所述晶圆在各工艺过程中所累计的热通量差异性，进而通过热通量差异性作为干法去胶工艺是否匹配的评判标准，从而对干法去胶工艺的稳定性进行更精确的监控，对生产机台间的工艺匹配进行有效的评价。

综上所述，本发明应用于干法去胶工艺的匹配验证方法，通过对干法去胶工艺之晶圆表面温度变化曲线进行模拟，获得不同条件下，所述晶圆在各工艺过程中所累计的热通量差异性，进而通过热通量差异性作为干法去胶工艺是否匹配的评判标准，从而对干法去胶工艺的稳定性进行更精确的监控，对生产机台间的工艺匹配进行有效的评价。

本领域技术人员均应了解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。因而，如果任何修改或变型落入所附权利要求书及等同物的保护范围内时，认为本发明涵盖这些修改和变型。