監(jiān)控晶圓的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型揭示了一種監(jiān)控晶圓，用于監(jiān)控測(cè)量機(jī)臺(tái)的測(cè)量準(zhǔn)確性，所述監(jiān)控晶圓包括：襯底；待測(cè)金屬層，位于所述襯底的一側(cè)；抗氧化層，位于所述待測(cè)金屬層背離所述襯底的一側(cè)。在本實(shí)用新型提供的監(jiān)控晶圓中，所述抗氧化層能夠防止氧氣接觸所述待測(cè)金屬層，從而避免氧氣氧化所述待測(cè)金屬層，使得所述監(jiān)控晶圓的穩(wěn)定性，避免頻繁更換所述監(jiān)控晶圓，降低成本。
【專利說(shuō)明】監(jiān)控晶圓【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體制造業(yè)中的日常監(jiān)控(Daily Monitor)領(lǐng)域,特別是涉及一種監(jiān)控晶圓。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體晶圓的制備工廠里，會(huì)用到各種量測(cè)機(jī)臺(tái)。為了保證測(cè)量機(jī)臺(tái)的測(cè)量準(zhǔn)確性，需要對(duì)測(cè)量機(jī)臺(tái)進(jìn)行日常監(jiān)控(Daily Monitor)。
[0003]以鈷膜厚測(cè)量機(jī)臺(tái)為例，鈷膜厚測(cè)量機(jī)臺(tái)用于測(cè)量產(chǎn)品(product)中鈷薄膜的厚度，為了保證鈷膜厚測(cè)量機(jī)臺(tái)對(duì)鈷薄膜厚度的測(cè)量準(zhǔn)確性，一般需要每日或隔日進(jìn)行日常監(jiān)控。在進(jìn)行日常監(jiān)控時(shí)，需要準(zhǔn)備一片監(jiān)控晶圓，亦稱為標(biāo)準(zhǔn)片。一般的，該監(jiān)控晶圓的結(jié)構(gòu)如圖1所示，監(jiān)控晶圓I包括襯底10和襯底10 —側(cè)的鈷薄膜11，其中，鈷薄膜11具有一預(yù)定的厚度。當(dāng)進(jìn)行日常監(jiān)控時(shí)，將監(jiān)控晶圓I放入鈷膜厚測(cè)量機(jī)臺(tái)，鈷膜厚測(cè)量機(jī)臺(tái)對(duì)鈷薄膜11的厚度進(jìn)行測(cè)量，如果鈷薄膜11的厚度符合Spec (specification，規(guī)格)范圍，則鈷膜厚測(cè)量機(jī)臺(tái)正常；如果鈷薄膜11的厚度不符合Spec范圍，則鈷膜厚測(cè)量機(jī)臺(tái)異常，需要進(jìn)行檢修。
[0004]然而，一 片監(jiān)控晶圓I在使用一段時(shí)間之后的測(cè)試結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)誤差。如圖2所示，圖2為監(jiān)控晶圓I的鈷薄膜厚度圖，在圖2中，橫坐標(biāo)代表日期，縱坐標(biāo)代表厚度，單位為贏9由圖2可以看出，監(jiān)控晶圓I的鈷薄膜厚度約為2月I號(hào)監(jiān)控晶圓I投入使用，在2月I日至3月28日期間，測(cè)得的監(jiān)控晶圓I的厚度較為穩(wěn)定。但是，3月28日之后，測(cè)得的監(jiān)控晶圓I的厚度波動(dòng)較大，變化浮動(dòng)V已經(jīng)超過(guò)4/V然而，Spec規(guī)定的變化浮動(dòng)V上限為4Λ,此時(shí)就需要對(duì)鈷膜厚測(cè)量機(jī)臺(tái)進(jìn)行檢修，如鈷膜厚測(cè)量機(jī)臺(tái)無(wú)異常，需要更換監(jiān)控晶圓I。
[0005]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中鈷薄膜厚度監(jiān)控圖(monitor chart),橫坐標(biāo)代表日期,縱坐標(biāo)代表厚度，單位為在圖3中，分別于2013年6月27日和2013年8月28日更換監(jiān)控晶圓，由圖3可以看出，不同監(jiān)控晶圓的鈷薄膜厚度不同，不利于監(jiān)控。并且，經(jīng)常更換監(jiān)控晶圓成本太高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種監(jiān)控晶圓，能夠保證監(jiān)控晶圓的穩(wěn)定性，避免頻繁更換監(jiān)控晶圓，降低成本。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種監(jiān)控晶圓，用于監(jiān)控測(cè)量機(jī)臺(tái)的測(cè)量準(zhǔn)確性，所述監(jiān)控晶圓包括:
[0008]襯底；
[0009]待測(cè)金屬層，位于所述襯底的一側(cè)；
[0010]抗氧化層，位于所述待測(cè)金屬層背離所述襯底的一側(cè)。
[0011]進(jìn)一步的，所述襯底為娃襯底、監(jiān)寶石襯底或錯(cuò)襯底。[0012]進(jìn)一步的，所述待測(cè)金屬層為鈷薄膜或鋁薄膜。
[0013]進(jìn)一步的，所述待測(cè)金屬層的厚度為10人?I O(X)A.,
[0014]進(jìn)一步的，所述抗氧化層為氮化物抗氧化層或金屬抗氧化層。
[0015]進(jìn)一步的，所述氮化物抗氧化層為氮化硅抗氧化層。
[0016]進(jìn)一步的，所述金屬抗氧化層為銀抗氧化層或合金抗氧化層。
[0017]進(jìn)一步的，所述抗氧化層的厚度為5人?200Λ,,
[0018]進(jìn)一步的，所述監(jiān)控晶圓還包括過(guò)渡層，所述過(guò)渡層位于所述待測(cè)金屬層與所述襯底之間。
[0019]進(jìn)一步的，所述過(guò)渡層為氧化物過(guò)渡層。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的監(jiān)控晶圓具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021]在本實(shí)用新型提供的監(jiān)控晶圓中，用于監(jiān)控測(cè)量機(jī)臺(tái)的測(cè)量準(zhǔn)確性，所述監(jiān)控晶圓包括:襯底；待測(cè)金屬層，位于所述襯底的一側(cè)；抗氧化層，位于所述待測(cè)金屬層背離所述襯底的一側(cè)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，所述抗氧化層能夠防止氧氣接觸所述待測(cè)金屬層，從而避免氧氣氧化所述待測(cè)金屬層，使得所述監(jiān)控晶圓的穩(wěn)定性，避免頻繁更換所述監(jiān)控晶圓，降低成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)控晶圓的示意圖；
[0023]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)控晶圓的鈷薄膜厚度圖；
[0024]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中鈷薄膜厚度監(jiān)控圖；
[0025]圖4為現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)控晶圓表面氧化的示意圖；
[0026]圖5為本實(shí)用新型第一實(shí)施例中監(jiān)控晶圓的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]現(xiàn)有技術(shù)中的監(jiān)控晶圓具有不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，發(fā)明人通過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的監(jiān)控晶圓進(jìn)行深入研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中的鈷薄膜位于所述監(jiān)控晶圓的頂層，而金屬鈷易氧化，所以，鈷薄膜的表層亦容易氧化。如圖4所示，監(jiān)控晶圓包括襯底10和襯底10 —側(cè)的鈷薄膜11，其中，鈷薄膜11具有一預(yù)定的厚度。表層的鈷薄膜11被空氣中的氧氣氧化為鈷的氧化物12，從而影響鈷薄膜11厚度測(cè)量的穩(wěn)定性。根據(jù)上述研究，發(fā)明人提出了一種新的監(jiān)控晶圓。
[0028]下面將結(jié)合示意圖對(duì)本實(shí)用新型的監(jiān)控晶圓進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本實(shí)用新型，而仍然實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0029]為了清楚，不描述實(shí)際實(shí)施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈儠?huì)使本實(shí)用新型由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實(shí)際實(shí)施例的開(kāi)發(fā)中，必須做出大量實(shí)施細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個(gè)實(shí)施例改變?yōu)榱硪粋€(gè)實(shí)施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開(kāi)發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費(fèi)時(shí)間的，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)僅僅是常規(guī)工作。[0030]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本實(shí)用新型。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。
[0031]本實(shí)用新型的核心思想在于，提供一種監(jiān)控晶圓，在本實(shí)用新型提供的監(jiān)控晶圓中，用于監(jiān)控測(cè)量機(jī)臺(tái)的測(cè)量準(zhǔn)確性，所述監(jiān)控晶圓包括:襯底；待測(cè)金屬層，位于所述襯底的一側(cè)；抗氧化層，位于所述待測(cè)金屬層背離所述襯底的一側(cè)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，所述抗氧化層能夠防止氧氣接觸所述待測(cè)金屬層，從而避免氧氣氧化所述待測(cè)金屬層，使得所述監(jiān)控晶圓的穩(wěn)定性，避免頻繁更換所述監(jiān)控晶圓，降低成本。
[0032]以下列舉所述監(jiān)控晶圓的幾個(gè)實(shí)施例，以清楚說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)明確的是，本發(fā)明的內(nèi)容并不限制于以下實(shí)施例，其他通過(guò)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的常規(guī)技術(shù)手段的改進(jìn)亦在本發(fā)明的思想范圍之內(nèi)。
[0033]以下請(qǐng)參考圖5來(lái)具體說(shuō)明本實(shí)用新型第一實(shí)施例中的監(jiān)控晶圓，圖5為本實(shí)用新型第一實(shí)施例中監(jiān)控晶圓的示意圖。所述監(jiān)控晶圓用于監(jiān)控測(cè)量機(jī)臺(tái)的測(cè)量準(zhǔn)確性
[0034]如圖5所示,所述監(jiān)控晶圓2包括襯底100、待測(cè)金屬層110、抗氧化層120。所示待測(cè)金屬層110位于所述襯底100的一側(cè)，所示抗氧化層120位于所述待測(cè)金屬層110背離所述襯底100的一側(cè)。其 中，所述襯底100可以為硅襯底、藍(lán)寶石襯底或鍺襯底等等，在本實(shí)施例中，選擇硅襯底作為所述襯底100。
[0035]較佳的，在本實(shí)施例中，所述監(jiān)控晶圓2還包括過(guò)渡層101，所述過(guò)渡層101位于所述待測(cè)金屬層110與所述襯底100之間，以增加所述待測(cè)金屬層110與所述襯底100的粘結(jié)性，并增加厚度測(cè)量的準(zhǔn)確性。較佳的，所述過(guò)渡層為氧化物過(guò)渡層。應(yīng)為在本實(shí)施例中，選擇硅襯底作為所述襯底100，所以，在本實(shí)施例中的所述過(guò)渡層101為二氧化硅。所述過(guò)渡層101的厚度較佳的選擇500A*?2000A,例如,ΙΟΟΟΑ。
[0036]其中，所述待測(cè)金屬層110可以為鈷薄膜或鋁薄膜，但所述待測(cè)金屬層110并不限于為鈷薄膜或鋁薄膜，只要所述待測(cè)金屬層110的材料容易被氧化，亦在本實(shí)用新型的思想范圍之內(nèi)。其中，所述待測(cè)金屬層110的厚度為ιοΛ~ιοοοΛ，例如，50A、100A> SOOjL 800人等，但是所述待測(cè)金屬層Iio的厚度并不限于為IO 入~I (X K )A:
[0037]較佳的，所述抗氧化層120可以為氮化物抗氧化層或金屬抗氧化層。所述氮化物抗氧化層可以為氮化硅抗氧化層，所述金屬抗氧化層為銀抗氧化層或合金抗氧化層，但是，所述抗氧化層120并不限于上述范圍，只要所述抗氧化層120可以防止氧氣接觸所述待測(cè)金屬層110，并且不影響所述待測(cè)金屬層110膜厚的測(cè)量，亦在本實(shí)用新型的思想范圍之內(nèi)。所述抗氧化層120的厚度越厚，防止氧氣接觸所述待測(cè)金屬層110的性能越好，但是可能會(huì)影響所述待測(cè)金屬層110膜厚的測(cè)量。較佳的，所述抗氧化層120的厚度為5人~2()()人、例如10A、30Ju 50A, 80A* IOOA, 150人等。但是，所述抗氧化層120的厚度并不限于為 5A~200l
[0038]在本實(shí)施例中，所述監(jiān)控晶圓2用于監(jiān)控測(cè)量機(jī)臺(tái)的測(cè)量準(zhǔn)確性。當(dāng)所述監(jiān)控晶圓2做日常監(jiān)測(cè)時(shí)，將所述監(jiān)控晶圓2放入測(cè)量機(jī)臺(tái)進(jìn)行測(cè)量；當(dāng)日常監(jiān)測(cè)完畢，將所述監(jiān)控晶圓2放入晶圓庫(kù)中存儲(chǔ)。此時(shí)，所述抗氧化層120能夠防止氧氣接觸所述待測(cè)金屬層110，從而避免氧氣氧化所述待測(cè)金屬層110，使得所述監(jiān)控晶圓I的穩(wěn)定性，避免頻繁更換所述監(jiān)控晶圓1，降低成本。
[0039]將利用本實(shí)施例的所述監(jiān)控晶圓I進(jìn)行日常監(jiān)測(cè)，并繪制鈷薄膜厚度監(jiān)控圖，所述鈷薄膜厚度較穩(wěn)定，在投入使用I個(gè)月內(nèi)，鈷薄膜厚度的方差(Sigma)僅為0.17，而現(xiàn)有技術(shù)的監(jiān)控晶圓在投入使用I個(gè)月內(nèi)，鈷薄膜厚度的方差(sigma)為0.54。并且，本實(shí)施例的所述監(jiān)控晶圓I在使用數(shù)個(gè)月后，鈷薄膜厚度的測(cè)量值依然穩(wěn)定。
[0040]綜上所述，本實(shí)用新型提供一種監(jiān)控晶圓，用于監(jiān)控測(cè)量機(jī)臺(tái)的測(cè)量準(zhǔn)確性，所述監(jiān)控晶圓包括:襯底；待測(cè)金屬層，位于所述襯底的一側(cè)；抗氧化層，位于所述待測(cè)金屬層背離所述襯底的一側(cè)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的監(jiān)控晶圓具有以下優(yōu)點(diǎn):所述抗氧化層能夠防止氧氣接觸所述待測(cè)金屬層，從而避免氧氣氧化所述待測(cè)金屬層，使得所述監(jiān)控晶圓的穩(wěn)定性，避免頻繁更換所述監(jiān)控晶圓，降低成本。
[0041]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種監(jiān)控晶圓，用于監(jiān)控測(cè)量機(jī)臺(tái)的測(cè)量準(zhǔn)確性，其特征在于，所述監(jiān)控晶圓包括: 襯底； 待測(cè)金屬層，位于所述襯底的一側(cè)； 抗氧化層，位于所述待測(cè)金屬層背離所述襯底的一側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)控晶圓，其特征在于，所述襯底為硅襯底、藍(lán)寶石襯底或鍺襯
。
3.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)控晶圓，其特征在于，所述待測(cè)金屬層為鈷薄膜或鋁薄膜。
4.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)控晶圓，其特征在于，所述待測(cè)金屬層的厚度為IOA-1(XK)A。
5.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)控晶圓，其特征在于，所述抗氧化層為氮化物抗氧化層或金屬抗氧化層。
6.如權(quán)利要求5所述的 監(jiān)控晶圓，其特征在于，所述氮化物抗氧化層為氮化硅抗氧化層。
7.如權(quán)利要求5所述的監(jiān)控晶圓，其特征在于，所述金屬抗氧化層為銀抗氧化層或合金抗氧化層。
8.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)控晶圓，其特征在于，所述抗氧化層的厚度為5A~2<)GA。
9.如權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的監(jiān)控晶圓，其特征在于，所述監(jiān)控晶圓還包括過(guò)渡層，所述過(guò)渡層位于所述待測(cè)金屬層與所述襯底之間。
10.如權(quán)利要求9所述的監(jiān)控晶圓，其特征在于，所述過(guò)渡層為氧化物過(guò)渡層。
【文檔編號(hào)】H01L21/66GK203774262SQ201420148820
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】曹艷, 李廣寧 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(北京)有限公司