專(zhuān)利名稱(chēng)：監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法，特別是涉及一種使用化學(xué)液進(jìn)行批次刻蝕的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法。
背景技術(shù)：
以化學(xué)液作為濕式刻蝕、產(chǎn)品清洗在科技產(chǎn)業(yè)，如半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)...等，已被廣泛的運(yùn)用，參閱圖1、圖2，目前的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法包含有一個(gè)膜厚量測(cè)步驟111、一個(gè)刻蝕步驟112、一個(gè)清洗量測(cè)步驟113，及一個(gè)計(jì)算步驟114，而可批次進(jìn)行已形成有膜體121的晶圓半成品12的刻蝕，使該批次的晶圓半成品12具有預(yù)定的該膜體 121厚度或膜體圖案，并可同時(shí)監(jiān)控得知使用中的化學(xué)液的刻蝕能力。
首先，進(jìn)行該膜厚量測(cè)步驟111，以一臺(tái)量測(cè)膜厚的機(jī)臺(tái)量測(cè)該批次晶圓半成品 12上所形成的膜體121厚度，得到刻蝕前的該批次晶圓半成品12的膜體121厚度值。·
再來(lái)進(jìn)行該刻蝕步驟112，把該批次晶圓半成品12浸入特定組成的化學(xué)液13中進(jìn)行刻蝕，并依據(jù)該化學(xué)液13所對(duì)應(yīng)的特定刻蝕工藝的規(guī)定進(jìn)行預(yù)定時(shí)間的刻蝕。
接著進(jìn)行該清洗量測(cè)步驟113，清洗該批次經(jīng)過(guò)刻蝕步驟112的晶圓半成品12以去除該批次晶圓半成品12上所殘留的化學(xué)液13與雜質(zhì)，之后再以該量測(cè)膜厚的機(jī)臺(tái)再一次量測(cè)該批次晶圓半成品12的膜體121厚度，而得到刻蝕后的膜體121厚度值。
得到刻蝕前、后的膜體121厚度值后，進(jìn)行該計(jì)算步驟114，計(jì)算出刻蝕前的膜體 121厚度值與刻蝕后的膜體121厚度值的差值。
當(dāng)差值仍在對(duì)應(yīng)于該化學(xué)液13的特定刻蝕工藝的規(guī)定所訂定的膜厚差異范圍中時(shí)，則表示經(jīng)過(guò)刻蝕的該批次晶圓半成品12符合工藝規(guī)格，同時(shí)，下一批次的晶圓半成品 (圖未示)可繼續(xù)重復(fù)進(jìn)行該刻蝕工藝；而當(dāng)差值不落在該刻蝕工藝的規(guī)定所訂定的刻蝕膜厚差異范圍中時(shí)，即表示經(jīng)過(guò)刻蝕的該批次晶圓半成品12不符合工藝規(guī)格，需報(bào)廢或需重制(r印air)，且該化學(xué)液13的刻蝕能力已不足、或是組成成分異常，而需更新化學(xué)液13 后才能進(jìn)行下一批次品圓半成品12的刻蝕工藝。
由于，現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法在發(fā)現(xiàn)膜厚差值異常時(shí)，該批次的晶圓半成品 12也已完成膜體刻蝕，而必須報(bào)廢或以額外的補(bǔ)刻蝕工藝作為補(bǔ)救，針對(duì)此問(wèn)題，業(yè)界目前則利用在進(jìn)行批次刻蝕前，先以控片進(jìn)行相同的刻蝕過(guò)程以檢測(cè)化學(xué)液13的刻蝕能力，之后再進(jìn)行正式批次的晶圓半成品12的刻蝕，以降低在線產(chǎn)品的報(bào)廢率及提升整體工藝的良率，但如此便相當(dāng)于需花費(fèi)兩倍的工藝時(shí)間才能完成單一批次的晶圓半成品12的刻蝕， 而大幅提高工藝成本與時(shí)間。因此，如何有效率地監(jiān)測(cè)所使用的化學(xué)液13以維持在線產(chǎn)品的質(zhì)量，并兼顧工藝成本與良率是值得研究的方向。
由此可見(jiàn)，上述現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法在方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存在的問(wèn)題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來(lái)謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來(lái)一直未見(jiàn)適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般方法又沒(méi)有適切的方法能夠解決上述問(wèn)題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問(wèn)題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法存在的缺陷，而提供一種新的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是在于，提供一種簡(jiǎn)易、可隨時(shí)掌控化學(xué)液的刻蝕能力而改善工藝效率的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法，非常適于實(shí)用。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
依據(jù)本發(fā)明提出的該方法包含一個(gè)通氣體步驟，將一種不會(huì)與特定組成的化學(xué)液產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的氣體以一個(gè)氣體管路裝置通入該化學(xué)液中，并得到一個(gè)對(duì)應(yīng)于該化學(xué)液組成成分的第一平衡壓力；一個(gè)刻蝕步驟，將至少一片晶圓半成品浸入該化學(xué)液中進(jìn)行刻蝕， 并在刻蝕完畢取出該晶圓半成品進(jìn)行后續(xù)工藝；一個(gè)氣體壓力偵測(cè)步驟，量測(cè)經(jīng)該氣體管路裝置通入該化學(xué)液中的氣體壓力值，得到一個(gè)對(duì)應(yīng)于該化學(xué)液經(jīng)刻蝕后組成成分變化的第二平衡壓力；及一計(jì)算步驟，計(jì)算該第一、二平衡壓力的差值而得到該化學(xué)液經(jīng)過(guò)刻蝕后的組成成份變化量。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法，其特征在于所述的該方法還包含一個(gè)基礎(chǔ)資料建立步驟，依序?qū)⒍嗥A半成品分批浸入該特定組成的化學(xué)液中進(jìn)行刻蝕，并在每一次的刻蝕前后分別記錄該通入的氣體壓力變化與該化學(xué)液的組成成分變化，得到一個(gè)具有對(duì)應(yīng)刻蝕批次的化學(xué)液組成的氣體壓力的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料庫(kù)。
前述的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法，其特征在于所述的該基礎(chǔ)資料建立步驟中還分別在每一次的刻蝕前后量測(cè)所述晶圓半成品的預(yù)刻蝕膜體厚度，而使該基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料庫(kù)還具有該化學(xué)液所刻蝕的膜體厚度和該化學(xué)液組成成分與氣體平衡壓力的相對(duì)應(yīng)關(guān)系。
前述的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法，其特征在于所述的該方法還包含一個(gè)更換刻蝕液步驟，由該基礎(chǔ)資料建立步驟所建立的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料庫(kù)中比對(duì)該計(jì)算步驟得到的該化學(xué)液組成成分變化，判斷是否須更換已進(jìn)行過(guò)至少一次的刻蝕步驟后的化學(xué)液。
前述的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法，其特征在于所述的該化學(xué)液是酸液。
前述的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法，其特征在于所述的該化學(xué)液是去光刻膠液，該膜體是由光刻膠構(gòu)成。
前述的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法，其特征在于所述的通入的氣體是選自惰性氣體、氮?dú)?，及上述氣體的組合。
前述的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法，其特征在于所述的該通氣體步驟中的氣體管路裝置包括一個(gè)氣壓偵測(cè)計(jì)，及一個(gè)連接該氣壓偵測(cè)計(jì)且延伸至該化學(xué)液中的氣體通管。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
依據(jù)本發(fā)明提出的該方法包含一個(gè)通氣體步驟，將一種不會(huì)與特定組成的化學(xué)液產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的氣體以一個(gè)氣體管路裝置通入該容置于一個(gè)化學(xué)槽的化學(xué)液中，并得到一個(gè)對(duì)應(yīng)于該化學(xué)液組成成分的第一平衡壓力；一個(gè)刻蝕步驟，將至少一片晶圓半成品浸入該化學(xué)液中進(jìn)行刻蝕，并在刻蝕完畢取出該晶圓半成品進(jìn)行后續(xù)工藝；一個(gè)氣體壓力偵測(cè)步驟，量測(cè)經(jīng)該氣體管路裝置通入該化學(xué)液中的氣體壓力值，得到一個(gè)對(duì)應(yīng)于該化學(xué)液經(jīng)刻蝕后組成成分變化的第二平衡壓力；及一計(jì)算步驟，計(jì)算該第一、二平衡壓力的差值，當(dāng)該差值到達(dá)該化學(xué)液所對(duì)應(yīng)的特定氣體壓力差值即停止使用該化學(xué)液進(jìn)行刻蝕。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的控管刻蝕化學(xué)液的方法，其特征在于所述的該方法還包含一個(gè)更換刻蝕液步驟，當(dāng)該化學(xué)液因?yàn)榈竭_(dá)所對(duì)應(yīng)的特定氣體壓力差值而停止刻蝕后，更換該化學(xué)槽中已進(jìn)行過(guò)刻蝕的化學(xué)液為新的、未經(jīng)過(guò)刻蝕的化學(xué)液。
前述的控管刻蝕化學(xué)液的方法，其特征在于所述的該通氣體步驟中的氣體管路裝置包括一個(gè)氣壓偵測(cè)計(jì)，及一個(gè)連接該氣壓偵測(cè)計(jì)且延伸至該化學(xué)液中的氣體通管。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果 利用以該氣體管路裝置通入該化學(xué)液的氣體的平衡壓力變化，在進(jìn)行刻蝕的同時(shí)量測(cè)該氣體平衡壓力的變動(dòng)而實(shí)時(shí)且簡(jiǎn)易地監(jiān)測(cè)該化學(xué)液的刻蝕能力，避免因刻蝕異常而造成生產(chǎn)的問(wèn)題，進(jìn)而提高整體工藝的穩(wěn)定度與效率。
綜上所述，本發(fā)明監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法，其先以通氣體步驟將不會(huì)與具有特定組成的化學(xué)液反應(yīng)的氣體以氣體管路裝置通入化學(xué)液中，并得到對(duì)應(yīng)于化學(xué)液組成的第一平衡壓力，再將待刻蝕的晶圓半成品放入化學(xué)液中進(jìn)行刻蝕步驟，接著進(jìn)行氣體壓力偵測(cè)步驟記錄該氣體在該晶圓半成品完成刻蝕步驟后的第二平衡壓力，并配合計(jì)算步驟計(jì)算氣體平衡壓力差而得知化學(xué)液經(jīng)過(guò)刻蝕后的組成變化；本發(fā)明不需以另外的控片刻蝕、量測(cè)等工藝來(lái)監(jiān)測(cè)化學(xué)液的刻蝕能力，且可即時(shí)又簡(jiǎn)易地由氣體平衡壓力的變化來(lái)監(jiān)測(cè)化學(xué)液的組成成分，進(jìn)而縮短整體工藝時(shí)間、降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并具有明顯的積極效果，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)
容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1是流程圖，說(shuō)明一個(gè)現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法。
圖2是示意圖，說(shuō)明在現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法中的膜厚量測(cè)步驟、刻蝕步驟， 與清洗量測(cè)步驟。
圖3是流程圖，說(shuō)明本發(fā)明的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法的一個(gè)較佳實(shí)施例。
圖4是剖面示意圖，說(shuō)明本發(fā)明的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法的實(shí)施裝置。
圖5是流程圖，說(shuō)明一個(gè)基礎(chǔ)資料建立步驟。圖6是流程圖，說(shuō)明本發(fā)明控管刻蝕化學(xué)液的方法。
圖7是雙軸折線圖，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)例的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法其具體實(shí)施方式
、方法、步驟、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
參閱圖3，本發(fā)明監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法的一個(gè)較佳實(shí)施例包含一個(gè)通氣體步驟211、一個(gè)刻蝕步驟212、一個(gè)氣體壓力偵測(cè)步驟213、一個(gè)計(jì)算步驟214，及一個(gè)更換刻蝕液步驟215，而可在進(jìn)行刻蝕的同時(shí)，精確監(jiān)控用于刻蝕的化學(xué)液的刻蝕能力，以穩(wěn)定地對(duì)晶圓制品進(jìn)行刻蝕。
配合參閱圖4，首先進(jìn)行該通氣體步驟211，設(shè)置一個(gè)連通至刻蝕工藝用的化學(xué)槽 3的氣體管路裝置5，該化學(xué)槽3中容儲(chǔ)有特定組成而用于此刻蝕工藝的化學(xué)液4，由該氣體管路裝置5持續(xù)對(duì)該化學(xué)槽3中的化學(xué)液4通入一種不會(huì)與該化學(xué)液4產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的氣體51,例如,該化學(xué)液4是酸液、去光刻膠液...等，所通入的氣體51是氮?dú)?Nitrogen), 或是其它例如惰性氣體等也是適當(dāng)?shù)倪x擇。
該氣體管路裝置5包括一個(gè)氣壓偵測(cè)計(jì)52，及一個(gè)連接該氣壓偵測(cè)計(jì)52且延伸至該化學(xué)槽3中的氣體通管53，當(dāng)該氣體管路裝置5經(jīng)由該氣體通管53對(duì)該容儲(chǔ)于該化學(xué)槽3中的化學(xué)液4通入氣體51且達(dá)壓力平衡時(shí)，可由該氣壓偵測(cè)計(jì)52量測(cè)到一個(gè)第一平衡壓力，由于該氣體管路裝置5的結(jié)構(gòu)并非本發(fā)明的技術(shù)重點(diǎn)所在，且裝置結(jié)構(gòu)也很多樣化并為相關(guān)業(yè)界所周知，因此不再對(duì)此裝置多作贅述。
繼續(xù)進(jìn)行該刻蝕步驟212，將至少一片晶圓半成品6浸入該化學(xué)槽3中，利用該化學(xué)液4對(duì)該晶圓半成品6進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)刻蝕后取出該晶圓半成品6。
此時(shí)同步進(jìn)行該氣體壓力偵測(cè)步驟213，由于在刻蝕過(guò)程中，該化學(xué)液4會(huì)與該晶圓半成品6上待刻蝕的材料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)以進(jìn)行預(yù)定的刻蝕工藝，因而使該化學(xué)液4的組成成份有所變化，導(dǎo)致該化學(xué)液4比重或氣體溶解力等特性改變，進(jìn)而使得由該氣體管路裝置5所通入氣體51的平衡壓力變動(dòng)，因此，本氣體壓力偵測(cè)步驟213即是用該氣壓偵測(cè)計(jì)52隨時(shí)監(jiān)測(cè)刻蝕過(guò)程中通入該化學(xué)液4中的氣體51的壓力值并記錄為第二平衡壓力。
得到該第一平衡壓力與第二平衡壓力后，即可進(jìn)行該計(jì)算步驟214，計(jì)算該第一平衡壓力與第二平衡壓力的差異而得到一個(gè)壓差值，由該壓差值可進(jìn)一步推估該化學(xué)槽3中的化學(xué)液4的組成成分變化，從而評(píng)斷該化學(xué)液4是否仍能進(jìn)行下一批次的晶圓半成品6 的刻蝕，或者必須進(jìn)行該更換化學(xué)液4的更換刻蝕液步驟215以確保下一批次晶圓半成品 6的刻蝕結(jié)果是有效且穩(wěn)定的。
參閱圖5，更詳細(xì)而言，為了更快速、準(zhǔn)確地判斷該化學(xué)液4的組成成分變化與壓力值的關(guān)系以了解該化學(xué)液4的化學(xué)刻蝕能力是否足夠進(jìn)行下一次的刻蝕，可經(jīng)由前置作業(yè)進(jìn)行一基礎(chǔ)資料建立步驟210，該基礎(chǔ)資料建立步驟210是依序?qū)⒍嗥研纬商囟んw的晶圓半成品6分批浸入該化學(xué)液4中進(jìn)行膜體刻蝕后取出，且在每一次的膜體刻蝕前、后都分別量測(cè)紀(jì)錄該化學(xué)液4的物性與化性性質(zhì)(例如重量、體積、比重、組成百分比...等等)、以及由該氣壓偵測(cè)計(jì)52觀測(cè)到的氣體51所通入的壓力值，與該晶圓半成品6上的膜體厚度.· ·等數(shù)據(jù)，而建立出一個(gè)對(duì)應(yīng)于使用該化學(xué)液4的刻蝕工藝的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料庫(kù)。
借由所建構(gòu)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料庫(kù)，便可在進(jìn)行該刻蝕反應(yīng)的過(guò)程中，由氣體偵測(cè)步驟213所讀取到的平衡壓力值快速地比對(duì)出所代表的化學(xué)液4的組成，甚至由壓力變化量得知該化學(xué)液4是否有異常現(xiàn)象等，并在刻蝕能力減弱后進(jìn)行該更換刻蝕液步驟215，更換上新的化學(xué)液以確保此刻蝕工藝的良率而達(dá)到完善的刻蝕質(zhì)量控管。
參閱圖6，另外，本發(fā)明另一種控管刻蝕化學(xué)液的方法的一個(gè)較佳實(shí)施例包含一個(gè)通氣體步驟711、一個(gè)刻蝕步驟712、一個(gè)氣體壓力偵測(cè)步驟713、一個(gè)計(jì)算步驟714，及一個(gè)更換刻蝕液步驟715，可在進(jìn)行刻蝕的同時(shí)，精確監(jiān)測(cè)用于刻蝕的化學(xué)液的刻蝕能力。
配合參閱圖4，該通氣體步驟711是將不會(huì)與該刻蝕用的化學(xué)液4產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的氣體51，以該氣體管路裝置5的氣體通管53通入該容置于該化學(xué)槽3且未經(jīng)刻蝕、全新的化學(xué)液4中，并在達(dá)平衡時(shí)由該連接在氣體通管53上的氣壓偵測(cè)計(jì)52測(cè)得一個(gè)第一平衡壓力。
繼續(xù)進(jìn)行該刻蝕步驟712，將至少一片晶圓半成品6浸入該化學(xué)槽3中，利用該化學(xué)液4對(duì)該晶圓半成品6進(jìn)行批次刻蝕，并在預(yù)定刻蝕時(shí)間結(jié)束后取出該晶圓半成品6。
此時(shí)同步進(jìn)行該氣體壓力偵測(cè)步驟713以該氣壓偵測(cè)計(jì)52隨時(shí)監(jiān)測(cè)刻蝕中，及/ 或刻蝕前后氣體51的壓力值，而在本例中是記錄刻蝕結(jié)束后通入該化學(xué)液4中的氣體51 的壓力值而得到一個(gè)第二平衡壓力。
該計(jì)算步驟714則是在測(cè)得該第二平衡壓力后，隨之計(jì)算該第一平衡壓力與第二平衡壓力的差值，并與該化學(xué)液4所對(duì)應(yīng)的一個(gè)特定氣體壓力差的臨界值做比較，當(dāng)該第一、二平衡壓力的差值未到達(dá)該所定義的臨界值時(shí)，即繼續(xù)重復(fù)進(jìn)行該刻蝕步驟712、氣體壓力偵測(cè)步驟713、計(jì)算步驟714，以進(jìn)行另一批次晶圓半成品6的刻蝕；當(dāng)該第一、二平衡壓力的差值到達(dá)所定義的臨界值時(shí)，則進(jìn)行該更換刻蝕液步驟715，重新?lián)Q上全新、未經(jīng)刻蝕的化學(xué)液4，之后，再繼續(xù)進(jìn)行另一批次的晶圓半成品6的刻蝕。
由上述兩個(gè)實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法與控管刻蝕化學(xué)液的方法不僅可在該刻蝕步驟的實(shí)施過(guò)程中，借由壓力變化隨時(shí)了解該化學(xué)液的成分變化，更可以縮減先前技術(shù)中以控片額外實(shí)施的刻蝕工藝與量測(cè)所耗費(fèi)的時(shí)間與工藝成本，令該化學(xué)液的監(jiān)測(cè)在快速、簡(jiǎn)單的操作下也能確實(shí)的得知該化學(xué)液的刻蝕能力狀況而保持制作出一定品質(zhì)的晶圓半成品6。
通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)例，以去光刻膠液進(jìn)行光刻膠去除的刻蝕工藝為說(shuō)明，當(dāng)可對(duì)本發(fā)明有更為詳細(xì)、清楚的了解。
<實(shí)驗(yàn)例>
以?xún)?nèi)徑長(zhǎng)、寬、高分別是25公分、25公分、35公分大小的化學(xué)槽容置未經(jīng)使用的去光刻膠液，且該去光刻膠液在槽中的液高為30公分，設(shè)置好氣體管路裝置后進(jìn)行一片涂布有厚3微米光刻膠所構(gòu)成膜體的六時(shí)晶圓半成品的刻蝕。
該氣體通管延伸至該去光刻膠液中并持續(xù)通入氮?dú)?，使氣體通管中的液面恒保持低于該化學(xué)槽中去光刻膠液液面25公分并達(dá)到壓力平衡，此時(shí)由氣壓偵測(cè)計(jì)得知所通入的第一平衡壓力為2655. 8Pa。
且借由基礎(chǔ)資料建立步驟所得知，針對(duì)此化學(xué)槽中的光刻膠液去除此光刻膠的能力在壓力差值變動(dòng)到達(dá)4. 2Pa后，后續(xù)的晶圓半成品將可能出現(xiàn)光刻膠殘留、導(dǎo)致晶圓良率下降，因此，將此刻蝕工藝的氣體壓力臨界差值設(shè)定為4. 2Pa。
接著開(kāi)始進(jìn)行刻蝕步驟，分批依序?qū)⒍嗥坎加泄饪棠z的晶圓半成品放入去光刻膠液中進(jìn)行刻蝕(亦即光刻膠去除)，并隨時(shí)監(jiān)測(cè)氣體偵測(cè)計(jì)中的氮?dú)鈮毫ψx值，而紀(jì)錄成第二平衡壓力。
參閱圖7，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得知，隨著批次晶圓半成品刻蝕片數(shù)的進(jìn)行，氣體偵測(cè)計(jì)中的氮?dú)獾诙胶鈮毫ψx值開(kāi)始變化，且第二平衡壓力與該第一平衡壓力差值隨刻蝕次數(shù)遞增，當(dāng)該第一、二平衡壓力差值超過(guò)4. 2Pa時(shí)，即開(kāi)始發(fā)現(xiàn)刻蝕完畢的批次晶圓半成品會(huì)出現(xiàn)光刻膠的殘留，也就表示去光刻膠液的刻蝕能力已不足，需更換新的去光刻膠液。
換句話說(shuō)，針對(duì)不同的化學(xué)液刻蝕工藝，只要定義出該氣體壓力臨界差值后，便可隨時(shí)直接由該氣體偵測(cè)計(jì)中的氮?dú)鈮毫ψx值判斷是否能繼續(xù)進(jìn)行刻蝕。
綜上所述，本發(fā)明監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法提供一種可快速且簡(jiǎn)易的氣壓監(jiān)測(cè)方法以隨時(shí)能確?？涛g用的化學(xué)液的刻蝕能力是足夠且狀況良好的，進(jìn)而提高整體刻蝕工藝的穩(wěn)定度與效率，降低產(chǎn)品的報(bào)廢率與重制次數(shù)及縮短工藝時(shí)間，而達(dá)到降低成本的效果，故確實(shí)能達(dá)成本發(fā)明的目的。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法，其特征在于該方法包含 一個(gè)通氣體步驟，將一種不會(huì)與特定組成的化學(xué)液產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的氣體以一個(gè)氣體管路裝置通入該化學(xué)液中，并得到一個(gè)對(duì)應(yīng)于該化學(xué)液組成成分的第一平衡壓力； 一個(gè)刻蝕步驟，將至少一片晶圓半成品浸入該化學(xué)液中進(jìn)行刻蝕，并在刻蝕完畢取出該晶圓半成品進(jìn)行后續(xù)工藝； 一個(gè)氣體壓力偵測(cè)步驟，量測(cè)經(jīng)該氣體管路裝置通入該化學(xué)液中的氣體壓力值，得到一個(gè)對(duì)應(yīng)于該化學(xué)液經(jīng)刻蝕后組成成分變化的第二平衡壓力；及 一計(jì)算步驟，計(jì)算該第一、二平衡壓力的差值而得到該化學(xué)液經(jīng)過(guò)刻蝕后的組成成份變化量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法，其特征在于該方法還包含一個(gè)基礎(chǔ)資料建立步驟，依序?qū)⒍嗥A半成品分批浸入該特定組成的化學(xué)液中進(jìn)行刻蝕，并在每一次的刻蝕前后分別記錄該通入的氣體壓力變化與該化學(xué)液的組成成分變化，得到一個(gè)具有對(duì)應(yīng)刻蝕批次的化學(xué)液組成的氣體壓力的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料庫(kù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法，其特征在于該基礎(chǔ)資料建立步驟中還分別在每一次的刻蝕前后量測(cè)所述晶圓半成品的預(yù)刻蝕膜體厚度，而使該基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料庫(kù)還具有該化學(xué)液所刻蝕的膜體厚度和該化學(xué)液組成成分與氣體平衡壓力的相對(duì)應(yīng)關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法，其特征在于該方法還包含一個(gè)更換刻蝕液步驟，由該基礎(chǔ)資料建立步驟所建立的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料庫(kù)中比對(duì)該計(jì)算步驟得到的該化學(xué)液組成成分變化，判斷是否須更換已進(jìn)行過(guò)至少一次的刻蝕步驟后的化學(xué)液。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法，其特征在于該化學(xué)液是酸液。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法，其特征在于該化學(xué)液是去光刻膠液，該膜體是由光刻膠構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法，其特征在于通入的氣體是選自惰性氣體、氮?dú)?，及上述氣體的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法，其特征在于該通氣體步驟中的氣體管路裝置包括一個(gè)氣壓偵測(cè)計(jì)，及一個(gè)連接該氣壓偵測(cè)計(jì)且延伸至該化學(xué)液中的氣體通管。
9.一種控管刻蝕化學(xué)液的方法，其特征在于該方法包含 一個(gè)通氣體步驟，將一種不會(huì)與特定組成的化學(xué)液產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的氣體以一個(gè)氣體管路裝置通入該容置于一個(gè)化學(xué)槽的化學(xué)液中，并得到一個(gè)對(duì)應(yīng)于該化學(xué)液組成成分的第一平衡壓力； 一個(gè)刻蝕步驟，將至少一片晶圓半成品浸入該化學(xué)液中進(jìn)行刻蝕，并在刻蝕完畢取出該晶圓半成品進(jìn)行后續(xù)工藝； 一個(gè)氣體壓力偵測(cè)步驟，量測(cè)經(jīng)該氣體管路裝置通入該化學(xué)液中的氣體壓力值，得到一個(gè)對(duì)應(yīng)于該化學(xué)液經(jīng)刻蝕后組成成分變化的第二平衡壓力；及 一計(jì)算步驟，計(jì)算該第一、二平衡壓力的差值，當(dāng)該差值到達(dá)該化學(xué)液所對(duì)應(yīng)的特定氣體壓力差值即停止使用該化學(xué)液進(jìn)行刻蝕。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控管刻蝕化學(xué)液的方法，其特征在于該方法還包含一個(gè)更換刻蝕液步驟，當(dāng)該化學(xué)液因?yàn)榈竭_(dá)所對(duì)應(yīng)的特定氣體壓力差值而停止刻蝕后，更換該化學(xué)槽中已進(jìn)行過(guò)刻蝕的化學(xué)液為新的、未經(jīng)過(guò)刻蝕的化學(xué)液。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的控管刻蝕化學(xué)液的方法，其特征在于該通氣體步驟中的氣體管路裝置包括一個(gè)氣壓偵測(cè)計(jì)，及一個(gè)連接該氣壓偵測(cè)計(jì)且延伸至該化學(xué)液中的氣體通管。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種監(jiān)測(cè)刻蝕工藝的方法，其先以通氣體步驟將不會(huì)與具有特定組成的化學(xué)液反應(yīng)的氣體以氣體管路裝置通入化學(xué)液中，并得到對(duì)應(yīng)于化學(xué)液組成的第一平衡壓力，再將待刻蝕的晶圓半成品放入化學(xué)液中進(jìn)行刻蝕步驟，接著進(jìn)行氣體壓力偵測(cè)步驟記錄該氣體在該晶圓半成品完成刻蝕步驟后的第二平衡壓力，并配合計(jì)算步驟計(jì)算氣體平衡壓力差而得知化學(xué)液經(jīng)過(guò)刻蝕后的組成變化；本發(fā)明不需以另外的控片刻蝕、量測(cè)等工藝來(lái)監(jiān)測(cè)化學(xué)液的刻蝕能力，且可即時(shí)又簡(jiǎn)易地由氣體平衡壓力的變化來(lái)監(jiān)測(cè)化學(xué)液的組成成分，進(jìn)而縮短整體工藝時(shí)間、降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)H01L21/306GK103021895SQ20121028254
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者邱志欣, 趙啟仲, 何孝恒 申請(qǐng)人:隆達(dá)電子股份有限公司