[发明专利]外延图形漂移量的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路制造中的外延工艺，特别是涉及一种外延图形漂移量的测量方法。

背景技术

图形漂移(pattern shift)是外延工艺中的一个常见问题，它是指外延之后硅片(wafer)上的图形(pattern)相对于隐埋层(buried layer)发生位移。图形漂移通常给后续工艺的图形准确定位带来麻烦。

请参阅图1，图1是外延图形漂移的原理示意图。图1(a)显示的是外延生长前的硅片10，硅片10上有一隐埋层窗口11，隐埋层窗口11下是隐埋层12。图1(b)显示的是外延生长后的硅片10，硅片10上有一外延层20，外延层20上有一隐埋层窗口21，外延层20上的隐埋层窗口21和硅片10上的原隐埋层窗口11相比，发生了明显的偏移。

为了保证后续光刻工艺的精准，必须知道外延图形漂移量，从而对偏移进行补偿。目前测量图形漂移量通常采用贴片法，贴片法是在具有隐埋层窗口的硅片上贴上半片硅片，然后再进行外延工艺；外延生长后，被半片硅片贴住的部分因为没有生长外延层，所以没有发生图形漂移；没有被半片硅片贴住的部分因为生长了外延层，所以发生了图形漂移；使用具有测量功能的显微镜即可测量出外延图形的漂移量。

贴片法的缺点有二：一是单片炉上无法进行贴片，只能在桶式炉上进行；二是桶式炉上贴片的成功率极低，贴上的半片硅片经常掉落，因此必须重复多次贴片才有可能成功地进行图形漂移量的测量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以在单片炉上实现的、能够一次成功的外延工艺中图形漂移量的测量方法。

为解决上述技术问题，本发明外延图形漂移量的测量方法采用的技术方案是：

第1步，对硅片进行外延前的工艺，形成隐埋层窗口；

第2步，进行外延工艺；

第3步，涂光刻胶，烘胶，使用第1步中形成隐埋层窗口的掩膜版对硅片进行对准、曝光；

第4步，将硅片沿X轴切片，染色；

第5步，测量外延层厚度、图形左漂移量、图形右漂移量，按照公式计算外延图形漂移率。

上述外延图形漂移量的测量方法的第1步对硅片进行外延前的工艺，形成隐埋层窗口包括：

第1.1步，在硅片上生长厚度的氧化层；

第1.2步，涂光刻胶，光刻，使用干刻形成光刻对准记号(Zero Mask)；

第1.3步，去除光刻胶，去除氧化层；

第1.4步，涂光刻胶，光刻，形成隐埋层窗口；

第1.5步，在隐埋层窗口进行锑(Sb)注入；

第1.6步，去胶，炉管进行扩散推进，退火，生长氧化层；

第1.7步，氧化层去除，清洗。

本发明可以达到的技术效果是能够一次测量出外延图形漂移量，并在单片炉上实现外延图形漂移的测量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明：

图1是外延图形漂移的原理示意图；

图2是本发明外延图形漂移量的测量方法示意图；

图3是本发明外延图形漂移量的测量方法流程图；

图4是本发明对硅片进行外延前的工艺，形成隐埋层窗口的流程图。

图中附图标记为：10-硅片；11-隐埋层窗口；12-隐埋层；20-外延层；21-隐埋层窗口；30-光刻胶层；a-图形左偏移量；b-图形右偏移量；c-外延层厚度。

具体实施方式

请同时参阅图2和图3，本发明外延图形漂移量的测量方法具体步骤如下：

第1步，请参阅图2(a)，对硅片10进行外延前的工艺，在硅片10上形成隐埋层窗口11(BL或NBL)；

第2步，请参阅图2(b)，对硅片10进行外延工艺，外延工艺后外延层20上的隐埋层窗口21和硅片10上的原隐埋层窗口11相比发生了明显偏移，外延工艺后外延层20上的光刻对准标记和硅片10上的原光刻对准标记相比也发生了偏移(未图示)；

第3步，请参阅图2(c)，在该硅片10上涂上光刻胶，烘胶，形成光刻胶层30；然后使用第1步中形成隐埋层窗口11的掩膜版对该硅片10进行对准、曝光，此时由于外延生长后光刻对准标记也发生了偏移，因此曝光的区域就是偏移后的隐埋层窗口21；图2中的黑色区域即为曝光的区域，该区域与偏移后的隐埋层窗口21是重合在一起的；

第4步，将该硅片10沿X轴切开，得到包括光刻胶层30、外延层20、硅片层10的剖面，将上述剖面染色，以便清晰辨认各层；