一種提高晶圓返工優(yōu)良率的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制造領(lǐng)域，具體設(shè)計一種提高晶圓返工優(yōu)良率的方法及裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS, Complementary Metal Oxide Semiconductor) 是一種由晶圓在刻蝕后形成的產(chǎn)品，其源極、漏極、柵極等各個電極通過金屬導(dǎo)線引出后連 接，越復(fù)雜的芯片中金屬線條越密集，金屬線條間短路是芯片制程中常見的異常。當(dāng)CMOS 產(chǎn)品特征尺寸小到lum W下，金屬線條形貌和尺寸就成為金屬干刻工藝的難點(diǎn)。制程中常 用Metal Comb該個參數(shù)來監(jiān)控金屬線條間是否短路。其測試模塊示意圖如圖1，梳狀結(jié)構(gòu) 的金屬線條連接在兩個測試焊盤PAD之間，在兩個焊盤之間加電壓V，測試兩個PAD之間的 電流I，計算出電阻值R=VI。正常情況下，由于金屬條間是絕緣的、所W電阻應(yīng)該無窮大， 即兩個PAD之間的電阻無窮大。實際測試時外加電壓V=2V，限定電流1=1. 0E-8A，R的典型 測試值應(yīng)為V/I=2E+08歐姆，如果Metal Comb實測值遠(yuǎn)小于該個值，說明由于一些原因?qū)?致了金屬線條間出現(xiàn)微短路，致使該測試失敗，該樣的CMOS產(chǎn)品是不合格的，需要進(jìn)行返 工，重新進(jìn)行光刻和干刻步驟。
[0003] 而現(xiàn)有技術(shù)下的光刻返工過程一般包括如下步驟：
[0004] 1，光刻膠去除；
[0005] (1)，等離子去膠步驟；去除晶圓表面的光刻膠；
[0006] (2)，溶液去膠步驟：用溶液進(jìn)一步的對晶圓表面進(jìn)行去膠，并帶有洗邊效果，一般 采用邸R清邊液進(jìn)行洗邊；
[0007] (3)，檢查步驟；檢查光刻膠是否去除干凈；
[000引 2,光刻返工；
[0009] (1)，光刻膠覆蓋步驟：對去除干凈光刻膠的晶圓重新涂膠；
[0010] (2)，曝光步驟；對完成涂膠步驟的晶圓進(jìn)行曝光；
[0011] (3)，顯影步驟：用顯影劑對晶圓表面需要去除的光刻膠進(jìn)行去除；
[001引 3、檢查；
[0013] (1)，尺寸檢查：對最后成型的晶圓表面的光刻膠形狀、尺寸進(jìn)行檢查；
[0014] (2)，對位檢查：對晶圓上光刻膠的圖形之間的位置關(guān)系進(jìn)行檢查；
[0015] (3)，外觀檢查；對晶圓的外觀進(jìn)行檢查。
[0016] 在光刻返工完成后，進(jìn)行干刻步驟重新在晶圓上形成金屬線路，最后進(jìn)行金屬線 條間是否短路的測試，但是由于晶圓在進(jìn)行等離子去膠步驟時，極易在晶圓表面殘留一些 有機(jī)物殘渣，而后續(xù)的步驟又沒有有效的去除手段，導(dǎo)致了經(jīng)過返工的晶圓還是容易出現(xiàn) 短路的情況，所W現(xiàn)在CMOS產(chǎn)品的返工過程難W保證其優(yōu)良率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 本發(fā)明提供了一種提高晶圓返工優(yōu)良率的方法及裝置，用W提高經(jīng)過返工后晶圓 的優(yōu)良率。
[0018] 本發(fā)明提供的一種提高晶圓返工優(yōu)良率的方法，該方法包括：
[0019] 對需要進(jìn)行光刻返工的晶圓，進(jìn)行等離子去膠步驟；
[0020] 對完成所述等離子去膠步驟的晶圓進(jìn)行用于清洗等離子去膠步驟后殘留的有機(jī) 物質(zhì)的有機(jī)清洗步驟；
[0021] 對完成所述有機(jī)清洗步驟的晶圓，再進(jìn)行溶液去膠步驟；
[0022] 對完成所述溶液去膠步驟的晶圓重新進(jìn)行光刻流程。
[0023] 在本發(fā)明方法中，在對需要返工的晶圓進(jìn)行光刻返工時，在等離子去膠步驟與溶 液去膠步驟之間，加入了有機(jī)清洗的步驟，對晶圓上殘留的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行清洗，使得晶圓的 表面干凈，保證測試時不會由于該些有機(jī)物質(zhì)阻擋刻蝕導(dǎo)致微短路情況的出現(xiàn)。
[0024] 更佳地，所述有機(jī)清洗步驟包括：
[0025] 對所述晶圓進(jìn)行有機(jī)溶劑清洗；
[0026] 對完成所述有機(jī)溶劑清洗的晶圓進(jìn)行用于清洗有機(jī)溶劑殘留物的異丙醇清洗；
[0027] 對完成所述異丙醇清洗的晶圓用去離子水進(jìn)行表面沖洗。
[0028] 可W理解的是，在進(jìn)行有機(jī)溶劑清洗時，可W采用ACT溶液，ACT溶液是有機(jī)溶劑， 堿性，可W有效去除在金屬表面的有機(jī)殘留物；IPA是異丙醇，用于清洗殘留的ACT溶液，最 后用去離子水（通C02)將晶圓表面沖洗干凈并中和ACT殘液的堿性。本有機(jī)清洗步驟采 用H步相結(jié)合的過程實現(xiàn)了對晶圓上有機(jī)物質(zhì)殘渣的清洗。
[0029] -般地，所述刻蝕參數(shù)包括刻蝕壓力、刻蝕氣體、氣體流量和刻蝕功率，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 的刻蝕參數(shù)確定實際的刻蝕參數(shù)，具體包括：
[0030] 降低標(biāo)準(zhǔn)刻蝕壓力得到實際刻蝕壓力；
[0031] 提高標(biāo)準(zhǔn)刻蝕功率得到實際刻蝕功率。
[0032] 在本發(fā)明方案中，改變了對晶圓干刻時的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，目的在于改變干刻形成的金 屬線條的形狀，降低了刻蝕壓力，壓力的減小使得分子和離子的平均自由程增加，該樣減小 了分子和離子碰撞的幾率，使得分子和離子具備足夠的能量對金屬線條的底部進(jìn)行刻蝕。 另外，為了提高分子和離子的能量，增加了刻蝕功率，使得分子和離子的能量增強(qiáng)。
[0033] -般地，所述干刻過程包括預(yù)刻蝕、主刻和過刻，在主刻時，所述刻蝕氣體包括氯 氣、H氯化測和氮?dú)猓琀種氣體的氣體流量比為10:10:1。
[0034] 在本發(fā)明上述實施例中可W看出，本發(fā)明在主刻時，刻蝕氣體并不僅僅采用通常 的氯氣和H氯化測，還加入了氮?dú)?，對金屬線條的側(cè)壁起到一個保護(hù)氣體的作用，因為在調(diào) 整了刻蝕壓力和刻蝕功率的前提下，分子和離子的能量非常強(qiáng)，如果不加入氮?dú)膺M(jìn)行側(cè)壁 保護(hù)的話，極有可能造成過度刻蝕使金屬線條的側(cè)剖面呈現(xiàn)一種倒梯形的形狀。所W氮?dú)?加入能夠讓金屬線條的側(cè)剖面呈現(xiàn)一種垂直的形狀。側(cè)壁形貌變直大大減小了殘留有機(jī)物 質(zhì)的幾率。
[00巧]本發(fā)明提供的一種提高晶圓返工優(yōu)良率的裝置，該裝置包括：
[0036] 等離子去膠模塊，用于對需要進(jìn)行光刻返工的晶圓，進(jìn)行等離子去膠步驟；
[0037] 有機(jī)清洗模塊，用于對完成所述等離子去膠步驟的晶圓進(jìn)行用于清洗等離子去膠 步驟后殘留的有機(jī)物質(zhì)的有機(jī)清洗步驟；
[003引溶液去膠模塊，用于對完成所述有機(jī)清洗步驟的晶圓，再進(jìn)行溶液去膠步驟；
[0039] 光刻模塊，用于對完成所述溶液去膠步驟的晶圓重新進(jìn)行光刻流程。
[0040] 在本發(fā)明實施例中，提供了一種提高晶圓返工優(yōu)良率的裝置，通過設(shè)置的有機(jī)清 洗模塊對等離子去膠模塊對晶圓進(jìn)行等離子去膠步驟后殘留的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行清除。保證了 晶圓表面干凈，不會發(fā)生微短路的情況，提高了晶圓返工的優(yōu)良率。
[0041] 本發(fā)明開發(fā)了一種新的對晶圓金屬層的光刻返工流程和新的干刻參數(shù)菜單，新的 光刻返工流程主要是增加了有機(jī)清洗的步驟，去除刻蝕前金屬表面的有機(jī)雜質(zhì)；新的金屬 干刻參數(shù)菜單通過調(diào)整氣壓、反應(yīng)氣體流量及刻蝕功率等，使干刻后的金屬線條側(cè)壁接近 90度，增大了金屬線條間隙，減少了金屬線條間微短路的幾率，提高了晶圓返工后的優(yōu)良率
【附圖說明】
[0042] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種微短路測試的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043] 圖2為本發(fā)明實施例提供的一種提高晶圓返工優(yōu)良率的方法的方法流程示意圖；
[0044] 圖3為現(xiàn)有技術(shù)下采用標(biāo)準(zhǔn)刻蝕參數(shù)經(jīng)過刻蝕后的金屬線條側(cè)剖面形狀示意圖；
[0045] 圖4為本發(fā)明實施例提供的采用實際刻蝕參數(shù)經(jīng)過刻蝕后的金屬線條側(cè)剖面形 狀示意圖；
[0046] 圖5為本發(fā)明實施例提供的一種提高晶圓返工優(yōu)良率的裝置的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0047] 由于現(xiàn)有技術(shù)的光刻返工步驟難W保證晶圓返工后的優(yōu)良率，所W本發(fā)明實施例 提供了一種提高晶圓返工優(yōu)良率的方法及裝置，用W提高經(jīng)過返工后晶圓的優(yōu)良率。