[发明专利]监测刻蚀工艺的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种监测刻蚀工艺的方法，特别是涉及一种使用化学液进行批次刻蚀的监测刻蚀工艺的方法。

背景技术

以化学液作为湿式刻蚀、产品清洗在科技产业，如半导体产业、太阳能产业...等，已被广泛的运用，参阅图1、图2，目前的监测刻蚀工艺的方法包含有一个膜厚量测步骤111、一个刻蚀步骤112、一个清洗量测步骤113，及一个计算步骤114，而可批次进行已形成有膜体121的晶圆半成品12的刻蚀，使该批次的晶圆半成品12具有预定的该膜体121厚度或膜体图案，并可同时监控得知使用中的化学液的刻蚀能力。

首先，进行该膜厚量测步骤111，以一台量测膜厚的机台量测该批次晶圆半成品12上所形成的膜体121厚度，得到刻蚀前的该批次晶圆半成品12的膜体121厚度值。

再来进行该刻蚀步骤112，把该批次晶圆半成品12浸入特定组成的化学液13中进行刻蚀，并依据该化学液13所对应的特定刻蚀工艺的规定进行预定时间的刻蚀。

接着进行该清洗量测步骤113，清洗该批次经过刻蚀步骤112的晶圆半成品12以去除该批次晶圆半成品12上所残留的化学液13与杂质，之后再以该量测膜厚的机台再一次量测该批次晶圆半成品12的膜体121厚度，而得到刻蚀后的膜体121厚度值。

得到刻蚀前、后的膜体121厚度值后，进行该计算步骤114，计算出刻蚀前的膜体121厚度值与刻蚀后的膜体121厚度值的差值。

当差值仍在对应于该化学液13的特定刻蚀工艺的规定所订定的膜厚差异范围中时，则表示经过刻蚀的该批次晶圆半成品12符合工艺规格，同时，下一批次的晶圆半成品(图未示)可继续重复进行该刻蚀工艺；而当差值不落在该刻蚀工艺的规定所订定的刻蚀膜厚差异范围中时，即表示经过刻蚀的该批次晶圆半成品12不符合工艺规格，需报废或需重制(repair)，且该化学液13的刻蚀能力已不足、或是组成成分异常，而需更新化学液13后才能进行下一批次品圆半成品12的刻蚀工艺。

由于，现有的监测刻蚀工艺的方法在发现膜厚差值异常时，该批次的晶圆半成品12也已完成膜体刻蚀，而必须报废或以额外的补刻蚀工艺作为补救，针对此问题，业界目前则利用在进行批次刻蚀前，先以控片进行相同的刻蚀过程以检测化学液13的刻蚀能力，之后再进行正式批次的晶圆半成品12的刻蚀，以降低在线产品的报废率及提升整体工艺的良率，但如此便相当于需花费两倍的工艺时间才能完成单一批次的晶圆半成品12的刻蚀，而大幅提高工艺成本与时间。因此，如何有效率地监测所使用的化学液13以维持在线产品的质量，并兼顾工艺成本与良率是值得研究的方向。

由此可见，上述现有的监测刻蚀工艺的方法在方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般方法又没有适切的方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的监测刻蚀工艺的方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的监测刻蚀工艺的方法存在的缺陷，而提供一种新的监测刻蚀工艺的方法，所要解决的技术问题是在于，提供一种简易、可随时掌控化学液的刻蚀能力而改善工艺效率的监测刻蚀工艺的方法，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本发明提出的该方法包含一个通气体步骤，将一种不会与特定组成的化学液产生化学反应的气体以一个气体管路装置通入该化学液中，并得到一个对应于该化学液组成成分的第一平衡压力；一个刻蚀步骤，将至少一片晶圆半成品浸入该化学液中进行刻蚀，并在刻蚀完毕取出该晶圆半成品进行后续工艺；一个气体压力侦测步骤，量测经该气体管路装置通入该化学液中的气体压力值，得到一个对应于该化学液经刻蚀后组成成分变化的第二平衡压力；及一计算步骤，计算该第一、二平衡压力的差值而得到该化学液经过刻蚀后的组成成份变化量。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的监测刻蚀工艺的方法，其特征在于所述的该方法还包含一个基础资料建立步骤，依序将多片晶圆半成品分批浸入该特定组成的化学液中进行刻蚀，并在每一次的刻蚀前后分别记录该通入的气体压力变化与该化学液的组成成分变化，得到一个具有对应刻蚀批次的化学液组成的气体压力的基础数据资料库。