[发明专利]晶圆控片及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及晶圆控片及其形成方法。

背景技术

半导体器件在晶圆的表面形成，随着半导体制造技术的飞速发展，对于晶圆的需求量也与日俱增。由于晶圆是由硅砂拉制而成，其制造过程相当复杂，耗时长，因此晶圆的造价高昂。

现有技术中，形成半导体器件时，需要在晶圆表面经过多个工艺步骤。若是其中任何一个工艺步骤的调整控制不当，则会使得形成的半导体器件出现质量问题，导致晶圆的报废。因此，在实际的生产线中，每当一个工艺步骤的各参数调整完成，会采用此工艺步骤对晶圆控片(monitor wafer)进行测试，经检测分析证实此工艺步骤能正确地形成半导体器件。

随着半导体制程技术不断向深微米尺寸发展，整个制程生产线不断向更高精密度发展。为保证在不断缩小的特征尺寸的集成电路制造同样具有较好的成品率，因此需要采用晶圆控片对不同阶段的制程过程进行监控和测试以验证机台工作的性能。通常晶圆控片需要循环使用，以降低晶圆控片使用成本。

图1～图2为现有技术中晶圆控片制备方法的剖面结构流程示意图，现有技术中，晶圆控片的制备方法为：参考图1，提供晶圆10，在晶圆10上涂覆光刻胶层11，对光刻胶层11进行曝光、显影，在光刻胶层11中形成图形，在图1中图形以开口12示例，在实际应用中，图形需要根据具体的晶圆控片的作用而不同。参考图2，以图形化后的光刻胶层为掩膜，刻蚀晶圆10在晶圆10上形成图形，在图2中图形以开口13示例，在实际应用中，图形需要根据具体的晶圆控片的作用而不同；之后去除图形化后的光刻胶层。

现有技术方法形成的晶圆控片，在晶圆控片经过多次使用后，晶圆控片上的图形容易发生变化，导致对机台工作性能的检测不准确。

现有技术中有许多关于晶圆控片的专利申请文件，例如2009年7月29日公开的公开号为CN101491885A的公开“一种晶圆控片的研磨方法”，然而，均没有解决以上技术问题。

发明内容

本发明解决的问题是现有晶圆控片经过多次使用后，晶圆控片上的图形易发生变化。

为解决上述问题，本发明具体实施例提供一种晶圆控片的形成方法，包括：

提供晶圆；

图形化所述晶圆，在所述晶圆形成图形，所述图形底部暴露出晶圆；

形成透明保护层，覆盖图形化后的晶圆。

可选的，图形化所述晶圆之前，还包括：在所述晶圆上形成氮化硅层，在图形化晶圆时也图形化所述氮化硅层。

可选的，图形化所述晶圆之前，还包括：在所述晶圆上形成氧化硅层，在所述氧化硅层上形成氮化硅层，在图形化晶圆时也图形化所述氧化硅层、氮化硅层。

可选的，所述透明保护层的材料为氧化硅。

可选的，图形化所述晶圆的方法为：

在所述晶圆上形成光刻胶层；

对所述光刻胶层进行曝光、显影，形成图形化的光刻胶层；

以所述图形化的光刻胶层为掩膜刻蚀所述晶圆，在所述晶圆形成图形；

去除所述图形化的光刻胶层。

本发明具体实施例还提供一种晶圆控片，包括：

图形化晶圆；

覆盖所述图形化晶圆的透明保护层。

可选的，在所述图形化晶圆和透明保护层之间还包括图形化氮化硅层，所述图形化氮化硅层的图形与所述图形化晶圆的图形相同。

可选的，在所述图形化晶圆和透明保护层之间还包括位于所述图形化晶圆上的图形化氧化硅层、位于所述图形化氧化硅层上的图形化氮化硅层，所述图形化氮化硅层的图形、图形化氧化硅层的图形与所述图形化晶圆的图形相同。

可选的，所述透明保护层的材料为氧化硅。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本技术方案的晶圆控片的形成方法，提供晶圆后图形化晶圆，在晶圆形成图形后，形成透明保护层，覆盖图形化后的晶圆，也就相应的覆盖了图形。该透明保护层可以起到保护下层的图形化晶圆的作用，防止图形化晶圆的图形发生变化，而且由于是透明保护层，不会造成图形化晶圆的图形不清楚。

在一具体实施例中，图形化晶圆之前，在晶圆上形成氮化硅层，在图形化晶圆时也图形化氮化硅层。由于氮化硅层和透明保护层具有很好的对比度，这样可以使图形化晶圆的图形非常清晰，更有利于对机台进行检查。