[发明专利]净化间环境检测方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种对净化间内空气杂质的检测方法，尤其涉及一种应用于半导体制程领域中的检测方法。

【背景技术】

随着半导体技术的发展，先进工艺光刻用曝光波长也逐渐过渡到深紫外(DUV)，相应的光刻用设备和光刻胶对半导体生产的净化间环境要求也越来越高，其中的要求之一是净化间环境中的杂质污染成分：氨氮类物质、硫酸根离子、氯离子等必须控制在PPBV(十亿分子一体积单位)的数量级，因为氨氮类和含硫/氯类杂质对光刻工艺产生较大的影响，如：对光刻机镜头的污染、使光刻胶形貌劣化等。光刻机镜头被污染后的主要后果是：照明均匀性变差，同时镜头上吸附的杂质产生很多杂散光，导致不良的光学临近效应。

为了监控环境中杂质污染成分的总量，确保其对光刻工艺的影响在可接受的范围内，以保证光刻工艺的质量，通常需采取严格的监控检测措施。如今，净化间环境空气中的杂质成分一般是利用采样仪进行富集采样，样品经处理后，利用液相色谱仪根据杂质的分子量/体积等进行吸附和分离，再使用淋洗液将将各类杂质自色谱柱分离后，最后使用质谱仪、电导仪等检测确定各类杂质的浓度。采样方法一般有两种，一种是设备外的实时监控或定时抽样；另一种方法是在设备内定时抽样。

目前，适用DUV光刻工艺的净化间空气中的杂质污染成分的比例都很低，因此对分析方法和分析设备灵明度要求较高，无论是工厂采购设备自行分析或委托第三方分析，费用昂贵；且如果检测采样点是在净化间内的设备外，不能真实反映设备内杂质含量，而如果检测采样点是在设备内，设备需要停止作业，而设备内杂质气体在停业和实际作业时是不一样的，且检测采样时间为数小时，设备停业的话会损失较多的产能。

鉴于上述问题，本发明是要寻找一种低成本的检测方法，且检测结果能直接反映出净化间内空气杂质对光刻工艺的影响。

【发明内容】

本发明所解决的技术问题在于提供一种净化间环境检测方法，其检测结果简单直观且检测成本低。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种净化间环境检测方法，至少包括如下步骤：提供一化学放大光刻胶；然后，对所述化学放大光刻胶进行曝光及曝光后烘烤；待所述化学放大光刻胶上因曝光而产生的光酸与净化间内空气接触后，在所述化学放大光刻胶上形成T型结构；然后，再对所述T型结构进行数据测定。

进一步地，所述T型结构形成于所述化学放大光刻胶上被曝光的部分。

进一步地，对所述T型结构的数据测定包括测定其顶部宽度和底部宽度并计算出两者的差值，所述差值与所述净化间内空气杂质浓度成正比。

进一步地，曝光时将聚焦位置设置于所述化学放大光刻胶表面偏下的位置，待从扫描电镜中观察到光刻胶两侧的白边随T型结构的形成而变窄或消失时，再测定白边的宽度来判断净化间内空气杂质浓度。

相较于现有技术，本发明是通过直接测量光刻胶T型形貌来检测净化间内空气中杂质对DUV光刻工艺的影响，检测获得的数据简单直观，且检测成本较低。

【附图说明】

图1为本发明所述的光刻胶在受曝光时的结构示意图。

图2为本发明所述的光刻胶在碱性气体环境中时的结构示意图。

图3为本发明所述的光刻胶表面受中和反应后的结构示意图。

图4为本发明所述的光T型形貌的结构示意图。

【具体实施方式】

本发明提供一种净化间环境检测方法，用于检测净化间内空气中杂质的浓度及其对DUV光刻工艺的影响，且检测成本较低。

在先进光刻工艺中普遍采用化学放大光刻胶(CAR，Chemical Amplified Resist)，其涂胶、显影、曝光过程是在一整套环境封闭的设备(photo cluster)中完成的。Photo Cluster一般包括曝光用的光刻机(exposure tool：scanner/stepper)和涂胶显影使用的导轨设备(track)。

一个完整的光刻工艺过程一般由以下几个步骤组成：涂胶(coating)、前烘(SB：soft bake)、曝光(exposure)、曝光后烘烤(PEB：post exposure bake)、显影(developing)、后烘(HB：hard bake)。