專利名稱：刻蝕工藝的監(jiān)控方法和監(jiān)控系統的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體制造技術領域，特別涉及一種刻蝕工藝的監(jiān)控方法和監(jiān)控系 統。
背景技術：
半導體集成電路的制作是極其復雜的過程，目的在于將特定電路所需的各種電子 組件和線路縮小制作在小面積的晶片上。其中，各個組件必須藉由適當的內連導線來做電 性連接，才能發(fā)揮所期望的功能。由于集成電路的制作向超大規(guī)模集成電路(ULSI)發(fā)展，其內部的電路密度越來 越大，隨著芯片中所含元件數量不斷增加，實際上就減少了表面連線的可用空間。這一問題 的解決方法是采用多層金屬導線設計，利用多層絕緣層和導電層相互疊加的多層連接，這 其中就需要制作大量的接觸孔或者溝槽。由于在接觸孔或溝槽刻蝕過程中受到環(huán)境及刻蝕參數等的影響，因此刻蝕后的接 觸孔或溝槽的形狀可能會存在一定的誤差。因此在傳統的制造工藝流程中，要對刻蝕后的硅片進行刻蝕后檢測(After Etch Inspection, ΑΕΙ) ο例如在
公開日2003年10月15日，公告號“CN1449577A”，名稱“施行最 后臨界尺寸控制的方法及裝置”的中國專利文獻中，提供了一種實行最后特征尺寸控制的 方法及裝置，用來提高刻蝕特征尺寸的精確度，減小誤差?？涛g通常是對一批晶片同時進行刻蝕，在利用上述方法對刻蝕后的晶片上的圖形 進行檢測時，通常會從每一批進行刻蝕后的晶片中取出一到兩片進行檢測，因為刻蝕檢測 是在刻蝕之后進行的，因此如果刻蝕偏差較大導致產品不合格，那么該產品就報廢，這樣造 成成本增加，因此既可以降低成本，又可以對刻蝕進行監(jiān)測是目前半導體制造領域比較關 注的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明解決的技術問題是提供一種刻蝕工藝的監(jiān)控方法和監(jiān)控系統，從而可以降 低半導體制造的成本。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種刻蝕工藝的監(jiān)控方法，包括步驟獲取刻蝕機臺的空閑時間；設定兩個特定時間，其中第一特定時間小于第二特定時間；當空閑時間小于第一特定時間且連續(xù)刻蝕晶片數量大于預定量時，或當空閑時間 大于第二特定時間，則對一模擬片進行刻蝕、切片測量，合格后進行晶片的刻蝕，不合格則 對刻蝕參數進行調整并再次對模擬片進行刻蝕、切片測量至合格；當空閑時間大于第一特定時間且小于第二特定時間，則刻蝕模擬片從而保持機臺 處于持續(xù)工作狀態(tài)。優(yōu)選的，進一步包括步驟
設定第三特定時間，所述第三特定時間大于第一特定時間且小于第二特定時間。優(yōu)選的，當空閑時間大于第一特定時間且小于第三特定時間，則刻蝕第一數量的 模擬片從而保持機臺處于持續(xù)工作狀態(tài)。優(yōu)選的，當空閑時間大于第三特定時間且小于第二特定時間，則刻蝕第二數量的 模擬片從而保持機臺處于持續(xù)工作狀態(tài)。優(yōu)選的，所述第二數量為第一數量的兩倍。相應的本發(fā)明還提供了一種刻蝕工藝的監(jiān)控系統，包括刻蝕基臺；空閑時間獲取裝置，用于獲取刻蝕基臺的空閑時間；特定時間設置裝置，用于設定兩個特定時間，其中第一特定時間小于第二特定時 間；空閑時間比較裝置，用于對空閑時間和第一特定時間，空閑時間和第二特定時間 進行比較，當空閑時間小于第一特定時間且刻蝕基臺連續(xù)刻蝕晶片數量大于預定量時，或 當空閑時間大于第二特定時間，則刻蝕基臺對一模擬片進行刻蝕、切片測量，合格后進行晶 片的刻蝕，不合格則對刻蝕基臺的刻蝕參數進行調整并再次對模擬片進行刻蝕、切片測量 至合格；當空閑時間大于第一特定時間且小于第二特定時間，則刻蝕基臺刻蝕模擬片從而 保持機臺處于持續(xù)工作狀態(tài)。優(yōu)選的，所述特定時間設置裝置還用于設定第三特定時間，所述第三特定時間大 于第一特定時間且小于第二特定時間。優(yōu)選的，所述空閑時間比較裝置還用于比較空閑時間和第三特定時間，當空閑時 間大于第一特定時間且小于第三特定時間，則刻蝕基臺刻蝕第一數量的模擬片從而保持機 臺處于持續(xù)工作狀態(tài)。優(yōu)選的，當空閑時間大于第三特定時間且小于第二特定時間，則刻蝕基臺刻蝕第 二數量的模擬片從而保持刻蝕機臺處于持續(xù)工作狀態(tài)。優(yōu)選的，所述第二數量為第一數量的兩倍。和現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)明通過獲取刻蝕基臺的空閑時間，然后對刻蝕基臺的空閑時間和特定時間進 行比較，根據比較結果確定什么時間進行檢測或者刻蝕模擬片從而保持機臺處于持續(xù)工作 狀態(tài)，從而使得刻蝕基臺在兩次刻蝕的間隔較長時可以刻蝕模擬片或者刻蝕后進行檢測， 這樣減少了刻蝕缺陷，提高了生產效率，降低了成本。


通過附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的更具體說明，本發(fā)明的上述及其它目 的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。并未刻意按 實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。圖1是本發(fā)明的刻蝕工藝的監(jiān)控方法的流程圖；圖2是本發(fā)明的刻蝕工藝監(jiān)控系統實施例的結構示意圖。
具體實施例方式參考背景技術可知，在半導體制造工藝中，刻蝕步驟之后通常要對刻蝕后晶片上 的圖形進行檢測，但是現有技術中通常會在每一批進行刻蝕后，從刻蝕后的晶片中取出1 到2片進行檢測，因為是在刻蝕檢測是在刻蝕之后進行的，因此如果刻蝕偏差較大導致產 品不合格，那么該批產品就報廢，因此這樣勢必造成成本增加，并且每一批都要抽出1到2 片進行檢測，這樣檢測過程復雜，而且造成被檢測的晶片浪費，從而進一步增加了成本。本發(fā)明的發(fā)明人經過大量的研究后認為刻蝕的基臺在執(zhí)行完前一次刻蝕之后， 在較短時間內執(zhí)行下一次刻蝕時，往往刻蝕的偏差較??；而進行下一次刻蝕間隔時間越長， 即刻蝕基臺的空閑時間越長，則發(fā)生的偏差也越大。這是因為隨著空閑時間的增加，刻蝕的 環(huán)境變化增大，從而造成刻蝕參數變化增大。因此發(fā)明人認為兩次刻蝕間隔時間較長時，容 易造成刻蝕的偏差加大，因此可以在兩次刻蝕間隔較長時，例如大于特定時間0. 5小時或 者10小時，在后一次刻蝕之前，刻蝕模擬片從而保持機臺處于持續(xù)工作狀態(tài)。這樣就可以 減少刻蝕生產晶片造成的偏差，從而導致生產晶片報廢的問題。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明 的具體實施方式
做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā) 明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不 違背本發(fā)明內涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。其次，本發(fā)明利用示意圖進行詳細描述，在詳述本發(fā)明實施例時，為便于說明，表 示器件結構的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是實例，其在此不應 限制本發(fā)明保護的范圍。此外，在實際制作中應包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。圖1是本發(fā)明的刻蝕工藝的監(jiān)控方法的流程圖，如圖1所示，本發(fā)明提供了一種刻 蝕工藝的監(jiān)控方法，包括步驟SlO 獲取刻蝕基臺的空閑時間；S20 設定兩個特定時間，其中第一特定時間小于第二特定時間；S30:當空閑時間小于第一特定時間且連續(xù)刻蝕晶片數量大于預定量時，或當空閑 時間大于第二特定時間，則對一模擬片進行刻蝕、切片測量，合格后進行晶片的刻蝕，不合 格則對刻蝕參數進行調整并再次對模擬片進行刻蝕、切片測量至合格；S40:當空閑時間大于第一特定時間且小于第二特定時間，則刻蝕模擬片從而保持 機臺處于持續(xù)工作狀態(tài)。下面結合圖1對本發(fā)明的刻蝕工藝監(jiān)控方法進行說明。參考圖1所示，在本實施 例中本發(fā)明的監(jiān)控方法包括步驟SlO 獲取刻蝕基臺的空閑時間。在本實施例中，具體的，可以利用本領域技術人員熟知的方法，例如根據上一批晶 片刻蝕完到當前開始刻蝕的時間間隔，或者根據刻蝕基臺上一次工作完的時間到當前開始 的時間間隔，所述時間間隔即為刻蝕基臺的空閑時間。S20 設定兩個特定時間，其中第一特定時間小于第二特定時間。在本實施例中，具體的，所述第一特定時間為0. 5小時，第二特定時間為3天。優(yōu)選的，還可以包括設定第三特定時間，例如在本實施例中為10小時。S30:當空閑時間小于第一特定時間且連續(xù)刻蝕晶片數量大于預定量時，或當空閑時間大于第二特定時間，則對一模擬片進行刻蝕、切片測量，合格后進行晶片的刻蝕，不合 格則對刻蝕參數進行調整并再次對模擬片進行刻蝕、切片測量至合格。具體的，在本實施例中，例如當空閑時間為0. 2小時，則小于第一特定時間0. 5小 時，當空閑時間為4天，則大于第二特定時間3天。當空閑時間小于第一特定時間且連續(xù)刻蝕晶片數量大于預定量時，或當空閑時間 大于第二特定時間，則在開始刻蝕生產片之前，刻蝕一片模擬片，所述刻蝕模擬片的刻蝕時 間、刻蝕參數的設置可以和正?？涛g的相同。然后進行對刻蝕后的模擬片上的圖形進行檢 測。所述檢測包括對晶片的刻蝕孔進行切片，切片后測量刻蝕孔的頂部特征尺寸，中間特 征尺寸和底部特征尺寸，與合格的標準進行比較，在合格標準的范圍內為合格，否則為不合 格；還可以包括對刻蝕孔的深度進行測量，與合格的標準進行比較，在合格標準的范圍內為 合格，否則為不合格；還可以包括對刻蝕孔的側壁進行檢測，例如觀察側壁的平整度，與合 格的標準進行比較，在合格標準的范圍內為合格，否則為不合格。在檢測合格后，則進行下一批生產片的刻蝕，如果檢測不合格則調整刻蝕的參數， 因為刻蝕不合格可能是由于長時間空閑，刻蝕基臺的環(huán)境發(fā)生變化造成，因此在調整刻蝕 參數后繼續(xù)進行刻蝕和檢測模擬片的步驟。優(yōu)選的，所述當空閑時間小于第一特定時間，則對一模擬片進行刻蝕、切片測量的 步驟可以針對DMOS產品制造中的刻蝕步驟。由于制造設備受到磨損和污染，從而使得參數可能會發(fā)生漂移，因此制造設備需 要定期進行保養(yǎng)(PM，preventive maintenace)，例如定期進行清洗、檢修，因此優(yōu)選的，所 述當空閑時間大于第二特定時間，則對一模擬片進行刻蝕、切片測量的步驟中的空閑時間 可以包括基臺在做完保養(yǎng)后到開始刻蝕的時間?？臻e時間還可以包括機臺因異常而停機的 時間。S40:當空閑時間大于第一特定時間且小于第二特定時間，則刻蝕模擬片從而保持 機臺處于持續(xù)工作狀態(tài)。該步驟和步驟S30沒有先后順序，是并列的步驟。具體的，在本實施例中，例如當空閑時間為1小時，則大于第一特定時間1小時，小 于第二特定時間3天，則插入模擬片進行刻蝕。因為刻蝕的基臺在執(zhí)行完前一次刻蝕之后，在較短時間內執(zhí)行下一次刻蝕時，往 往刻蝕的偏差較?。欢M行下一次刻蝕間隔時間越長，即刻蝕基臺的空閑時間越長，則發(fā)生 的偏差也越大。這是因為隨著空閑時間的增加，刻蝕的環(huán)境變化增大，從而造成刻蝕參數變 化增大。因此為了保持機臺處于持續(xù)工作狀態(tài)，優(yōu)選的，當空閑時間大于第一特定時間且小 于第三特定時間，則刻蝕第一數量的模擬片從而保持機臺處于持續(xù)工作狀態(tài)。例如空閑時 間為1小時，則大于第一特定時間0. 5小時，小于第二特定時間3天，小于第三特定時間10 小時，因此對第一數量，例如插入3片模擬片進行刻蝕，所述3片模擬片之間間隔一定時間， 保證機臺處于持續(xù)工作狀態(tài)。例如空閑時間為12小時，則大于第一特定時間0. 5小時，小 于第二特定時間3天，大于第三特定時間10小時，因此對第二數量，第二數量可以為第一數 量的2倍，例如插入6片模擬片進行刻蝕。所述6片模擬片之間間隔一定時間，保證機臺處 于持續(xù)工作狀態(tài)。圖2是本發(fā)明的刻蝕工藝監(jiān)控系統實施例的結構示意圖，下面結合圖2對本發(fā)明的刻蝕工藝監(jiān)控系統進行說明。參考圖2，本發(fā)明的刻蝕工藝的監(jiān)控系統包括刻蝕基臺110，用于對晶片進行刻蝕；空閑時間獲取裝置130，用于獲取刻蝕基臺的空閑時間；特定時間設置裝置135，用于設定兩個特定時間，其中第一特定時間小于第二特定 時間；空閑時間比較裝置140，用于對空閑時間和第一特定時間，空閑時間和第二特定時 間進行比較，當空閑時間小于第一特定時間且刻蝕基臺連續(xù)刻蝕晶片數量大于預定量時， 或當空閑時間大于第二特定時間，則刻蝕基臺對一模擬片進行刻蝕、切片測量，合格后進行 晶片的刻蝕，不合格則對刻蝕基臺的刻蝕參數進行調整并再次對模擬片進行刻蝕、切片測 量至合格；當空閑時間大于第一特定時間且小于第二特定時間，則刻蝕基臺刻蝕模擬片從 而保持機臺處于持續(xù)工作狀態(tài)。優(yōu)選的，所述特定時間設置裝置135還用于設定第三特定時間，所述第三特定時 間大于第一特定時間且小于第二特定時間。優(yōu)選的，所述空閑時間比較裝置140還用于比較空閑時間和第三特定時間，當空 閑時間大于第一特定時間且小于第三特定時間，則刻蝕基臺刻蝕第一數量的模擬片從而保 持機臺處于持續(xù)工作狀態(tài)。優(yōu)選的，當空閑時間大于第三特定時間且小于第二特定時間，則刻蝕基臺刻蝕第 二數量的模擬片從而保持刻蝕機臺處于持續(xù)工作狀態(tài)。優(yōu)選的，所述第二數量為第一數量的兩倍。雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領 域的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內 容對本發(fā)明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此， 凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單 修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內。
權利要求
1.一種刻蝕工藝的監(jiān)控方法，其特征在于，包括步驟獲取刻蝕機臺的空閑時間；設定兩個特定時間，其中第一特定時間小于第二特定時間；當空閑時間小于第一特定時間且連續(xù)刻蝕晶片數量大于預定量時，或當空閑時間大于 第二特定時間，則對一模擬片進行刻蝕、切片測量，合格后進行晶片的刻蝕，不合格則對刻 蝕參數進行調整并再次對模擬片進行刻蝕、切片測量至合格；當空閑時間大于第一特定時間且小于第二特定時間，則刻蝕模擬片從而保持機臺處于 持續(xù)工作狀態(tài)。
2.根據權利要求1所述的監(jiān)控方法，其特征在于，進一步包括步驟設定第三特定時間，所述第三特定時間大于第一特定時間且小于第二特定時間。
3.根據權利要求2所述的監(jiān)控方法，其特征在于，當空閑時間大于第一特定時間且小 于第三特定時間，則刻蝕第一數量的模擬片從而保持機臺處于持續(xù)工作狀態(tài)。
4.根據權利要求3所述的監(jiān)控方法，其特征在于，當空閑時間大于第三特定時間且小 于第二特定時間，則刻蝕第二數量的模擬片從而保持機臺處于持續(xù)工作狀態(tài)。
5.根據權利要求4所述的監(jiān)控方法，其特征在于，所述第二數量為第一數量的兩倍。
6.一種刻蝕工藝的監(jiān)控系統，其特征在于，包括刻蝕基臺；空閑時間獲取裝置，用于獲取刻蝕基臺的空閑時間；特定時間設置裝置，用于設定兩個特定時間，其中第一特定時間小于第二特定時間；空閑時間比較裝置，用于對空閑時間和第一特定時間，空閑時間和第二特定時間進行 比較，當空閑時間小于第一特定時間且刻蝕基臺連續(xù)刻蝕晶片數量大于預定量時，或當空 閑時間大于第二特定時間，則刻蝕基臺對一模擬片進行刻蝕、切片測量，合格后進行晶片的 刻蝕，不合格則對刻蝕基臺的刻蝕參數進行調整并再次對模擬片進行刻蝕、切片測量至合 格；當空閑時間大于第一特定時間且小于第二特定時間，則刻蝕基臺刻蝕模擬片從而保持 機臺處于持續(xù)工作狀態(tài)。
7.根據權利要求6所述的刻蝕工藝的監(jiān)控系統，其特征在于，所述特定時間設置裝置 還用于設定第三特定時間，所述第三特定時間大于第一特定時間且小于第二特定時間。
8.根據權利要求7所述的刻蝕工藝的監(jiān)控系統，其特征在于，所述空閑時間比較裝置 還用于比較空閑時間和第三特定時間，當空閑時間大于第一特定時間且小于第三特定時 間，則刻蝕基臺刻蝕第一數量的模擬片從而保持機臺處于持續(xù)工作狀態(tài)。
9.根據權利要求8所述的刻蝕工藝的監(jiān)控系統，其特征在于，當空閑時間大于第三特 定時間且小于第二特定時間，則刻蝕基臺刻蝕第二數量的模擬片從而保持刻蝕機臺處于持 續(xù)工作狀態(tài)。
10.根據權利要求9所述的刻蝕工藝的監(jiān)控系統，其特征在于，所述第二數量為第一數量的兩倍。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種刻蝕工藝的監(jiān)控方法及系統，該方法包括步驟獲取刻蝕機臺的空閑時間；設定兩個特定時間，其中第一特定時間小于第二特定時間；當空閑時間小于第一特定時間且連續(xù)刻蝕晶片數量大于預定量時，或當空閑時間大于第二特定時間，則對一模擬片進行刻蝕、切片測量，合格后進行晶片的刻蝕，不合格則對刻蝕參數進行調整并再次對模擬片進行刻蝕、切片測量至合格；當空閑時間大于第一特定時間且小于第二特定時間，則刻蝕模擬片從而保持機臺處于持續(xù)工作狀態(tài)。本發(fā)明可以對刻蝕工藝進行監(jiān)控，從而降低了刻蝕產生缺陷的可能，降低了成本。
文檔編號H01L21/00GK102074454SQ20091022610
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權日2009年11月20日
發(fā)明者劉江, 劉海波, 樊楊, 鄭清忠, 陳斌 申請人:無錫華潤上華半導體有限公司, 無錫華潤上華科技有限公司