[发明专利]一种监控晶圆的使用方法

说明书

本发明公开了一种监控晶圆及其制备方法，其中该监控晶圆具有外盒结构，所述外盒结构的内边缘与外边缘为同心图形。本发明通过将单层刻蚀得到的具有外盒结构的晶圆作为监控晶圆，由于现有技术中包括外盒结构和内盒结构需要经过两层刻蚀得到才能得到，而该监控晶圆只具有外盒结构，即进行单层刻蚀即可得到，单层刻蚀就不会有两层图形之间的套准误差，能够实现在X方向和Y方向的中心值均为零，具有明确的目标值，当机台的目标值出现漂移等异常情况时，可以及时确认和调整。当已有的监控晶圆出现破损时，可以立即用具有相同外盒结构的晶圆进行替换，具有可替代性。

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种监控晶圆的使用方法。

背景技术

在半导体加工工艺中，overlay是光刻工艺中最主要的监控项目之一，其直接反映了图形间的套准状况。作为overlay的测量机台的Quaestor Q7(5)设备，其稳定的测量工艺是数据真实的必然前提，也是产品质量的可靠保障。

在半导体制造行业内，Quaestor Q7(5)系列机台的overlay测量工艺稳定性监控，通常包括两个方面：其一，单一机台在长期生产过程中的测量结果是否一致；其二，多个机台在同期内的测量结果是否一致。不管是单一机台测量还是多个机台监控，都是通过定期测量特定晶圆(wafer)上的box-in-box结构来实现。一般制作上述特定监控晶圆有两种方法：第一种方法，用两层刻蚀工艺形成box-in-box结构，会带来较大工艺套准误差，实际监控晶圆的box-in-box结构的准度很难控制在0/0；第二种方法，用单层刻蚀工艺直接形成box-in-box结构则需要额外制作掩模板，成本较高，但上述两种方法都有各自弊端。

如果以上述第一种方法为例，采用报废产品上的晶圆，通过测量两层刻蚀(Etch)工艺形成的box-in-box结构，示意图如图1所示，该测量结果包括两层图形形成时的套准误差。由于存在两层图形工艺的套准误差，根据上述测量结果不能确定中心值，即不能确定哪个数值是目标值，因此目标不确定。另外，如果以平均值作为目标值，且此套准误差是固定的，则当该监控晶圆失效或者损坏时，找不到具有相同套准误差(即相同目标值)的替代晶圆。因此，采用两层刻蚀的方法得到的监控晶圆不具有可替代性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对上述缺陷，本发明要解决的技术问题是如何使得监控使用的wafer具有可替代性。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种监控晶圆，所述监控晶圆具有外盒结构，所述外盒结构的内边缘与外边缘为同心图形。

进一步地，所述监控晶圆的图形形状为圆形或方形。

进一步地，所述监控晶圆的图形为方形时，所述监控晶圆的图形在四边方向的内边缘与外边缘之间的距离均相同。

进一步地，所述监控晶圆的图形的内边缘的边长为20um，外边缘为的边长为30um。

进一步地，不同的监控晶圆的图形上内边缘与外边缘之间的距离不唯一，根据所述监控晶圆的使用场景选择内边缘与外边缘不同距离的监控晶圆的图形。

进一步地，所述监控晶圆的图形的检测结果的目标值为零，有明确的目标值，当机台目标值漂移时，及时进行调整。

进一步地，当机台上正在使用的监控晶圆损坏时，用具有相同外盒结构的监控晶圆替代即可。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种监控晶圆制备方法，包括：在晶圆上刻蚀形成具有外盒结构的监控晶圆，所述外盒结构的内边缘与外边缘为同心图形。

进一步地，所述刻蚀形成具有外盒结构的监控晶圆具体包括：

首先刻蚀出所述外盒图形的外边缘，再刻蚀出所述外盒图形的内边缘；