半導體裝置的量測方法、蝕刻方法及形成方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體封裝設備技術領域,特別是涉及半導體裝置的量測方法、蝕刻方法及形成方法。
【背景技術】
[0002]采用有機抗反射層作為掩膜(即蝕刻阻擋層)進行干法蝕刻(Bare Open)作為形成雙柵(Dual Gate)器件低壓柵氧化層(LV oxide)的關鍵工藝步驟,其關鍵尺寸(⑶)量測對工藝管控非常重要的,但由于晶圓在干法蝕刻結束后,不經過干法去膠及濕法清洗,直接去量測CD,晶圓(wafer)表面在電子束照射下持續積累電荷并對電子束產生排斥作用,最終導致wafer表面在透鏡下無法聚焦,量測機臺不能分辨量測圖形,CD量測亦無法得到正確數值。
[0003]以0.18um電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)的干法蝕刻(Bare Open)的CD量測舉例,在Barcopen結束后對晶圓關鍵尺寸用光學電子顯微鏡(CD-SEM)量測整個圖形時,聚焦非常困難,幾乎無法分辨量測圖形與基底的分界面;量測圖形與基底之間界面模糊,手動調整焦點亦不能改善,而放大倍率狀況下,量測照片顏色較黑,量測圖形與基底幾乎無顏色差異,量測機臺根本無法識別量測圖形。
[0004]目前半導體制造(FAB)中并無較好手段解決這種問題,只能通過定期切片,確認產品線寬及形貌是否正常,工藝管控能力差,成本高昂。
【發明內容】
[0005]鑒于以上所述現有技術的缺點,本發明的目的在于提供半導體裝置的量測方法、蝕刻方法及形成方法,解決現有采用有機抗反射層作為蝕刻阻擋層的干法蝕刻后,造成半導體裝置的關鍵尺寸光學量測(CD量測)不準的問題。
[0006]為實現上述目的及其他相關目的,本發明提供一種半導體裝置的量測方法,其中,所述半導體裝置是將有機抗反射層作為蝕刻阻擋層進行干法蝕刻所獲得,所述方法包括:在預設溫度下、預設時間內熱處理所述半導體裝置;量測機臺對所述熱處理后的半導體裝置作光學式關鍵尺寸量測;其中,在所述熱處理的過程中,半導體裝置中的光阻本身含有的溶劑及水分被揮發,所述光阻表面形成不會發生電子吸附的外殼。
[0007]優選的,所述預設溫度為110攝氏度。
[0008]優選的,所述預設時間為40秒。
[0009]優選的,所述半導體裝置為0.1Sum電可擦可編程只讀存儲器。
[0010]優選的,所述干法蝕刻包括采用蝕刻氣體進行蝕刻。
[0011]本發明還提供一種半導體裝置蝕刻方法,包括:
[0012](I)提供半導體裝置;
[0013](2)在所述半導體裝置沉積形成高壓柵氧化層;
[0014](3)曝光、顯影經步驟(2)后的半導體裝置;
[0015](4)將所述有機抗反射層作為蝕刻阻擋層,對經步驟(3)后的半導體裝置作干法蝕刻步驟;
[0016](5)通過所述的任一種半導體裝置的量測方法對經步驟(4)后的半導體裝置量測;
[0017](6)對量測合格的半導體裝置進行濕法蝕刻步驟;
[0018](7)在濕法蝕刻步驟后的半導體裝置沉積形成低壓柵氧化層。
[0019]優選的,所述步驟(6)之后還包括:重復步驟(5)中半導體裝置的量測方法對經過濕法蝕刻步驟的半導體裝置量測;對量測合格的半導體裝置進行步驟(7)。
[0020]本發明還提供一種半導體裝置形成方法,包括如所述的半導體裝置蝕刻方法。
[0021 ] 如上所述,本發明提供的半導體裝置的量測方法、蝕刻方法及形成方法,其中,所述半導體裝置是將有機抗反射層作為蝕刻阻擋層進行干法蝕刻所獲得,所述方法通過在預設溫度下、預設時間內熱處理所述半導體裝置,進而量測機臺對所述熱處理后的半導體裝置作光學式關鍵尺寸量測(⑶量測);其中,在所述熱處理的過程中,半導體裝置中的光阻本身含有的溶劑及水分被揮發,所述光阻表面形成不會發生電子吸附的外殼,經過所述熱處理的半導體裝置表面所形成外殼相對堅硬光滑,不會發生電子吸附的現象,光學式關鍵尺寸量測會比較清晰準確,如此可從根本上解決量測不準的問題,無需對切片驗證,大大提高制程管控能力且省去高昂成本。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明的半導體裝置的量測方法的一實施例的流程示意圖。
[0023]圖2為本發明的半導體裝置的蝕刻方法的一實施例的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0024]以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式,本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用,本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用,在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。
[0025]請參閱圖1,本發明提供的一種半導體裝置的量測方法,其中,所述半導體裝置是將有機抗反射層(Bare)作為蝕刻阻擋層進行干法蝕刻所獲得。在本實施例中,所述蝕刻(etching)是將材料使用化學反應或物理撞擊作用而移除的技術。蝕刻技術可以分為濕法蝕刻(wet etching)和干法蝕刻(dryetching)兩類。
[0026]通常所指干法蝕刻,如等離子干法蝕刻,就是利用蝕刻氣體在電場加速作用下形成的等離子體中的活化基,與被腐蝕材料發生化學反應,形成揮發性物質并隨氣流帶走。Si02等離子體干法蝕刻工藝最常用的蝕刻氣體為碳氟化合物,氟化的碳氫化合物(在碳氫化合物中有一個或幾個氫原子被氟原子替代)等,如CF4,C3F8,CHF3,CH2F2等,其中所含的碳可以幫助去除氧化層中的氧(產生副產物CO,C02),CF4為最常用的氣體,可以提供很高的蝕刻速率,但對多晶硅的選擇比很低,另一常用的氣體是CHF3,有很高的聚合物生成速率。若用CF4和CHF3的混合氣體作為蝕刻氣體,則可以有多種化學反應過程,此處不——列舉,本實施例中,也可以通過溴化氫及氯氣配比的混合氣體;另,所述干法蝕刻還包括有物理轟擊的蝕刻方式,且可與所述化學干法蝕刻方式結合使用。
[0027]通常所指濕法蝕刻,指通過曝光制版、顯影后,將要蝕刻區域的保護膜去除,在蝕刻時接觸化學溶液,達到溶解腐蝕的作用,形成凹凸或者鏤空成型的效果。最早可用來制造銅版、鋅版等印刷凹凸版,也廣泛地被使用于減輕重量(Weight Reduct1n)儀器鑲板,銘牌及傳統加工法難以加工之薄形工件等的加工;經過不斷改良和工藝設備發展,亦可以用于航空、機械、化學工業中電子薄片零件精密蝕刻產品的加工,特別在半導體制程上,蝕刻更是不可或缺的技術。
[0028]所述半導體裝置的量測方法包括:
[0029]步驟S1:在預