[发明专利]介质膜层的应力检测方法及应力检测系统有效
申请号: | 201710493836.3 | 申请日: | 2017-06-26 |
公开(公告)号: | CN109119351B | 公开(公告)日: | 2021-07-13 |
发明(设计)人: | 马振国 | 申请(专利权)人: | 北京北方华创微电子装备有限公司 |
主分类号: | H01L21/66 | 分类号: | H01L21/66;G01L5/00 |
代理公司: | 北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112 | 代理人: | 彭瑞欣;姜春咸 |
地址: | 100176 北京*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 介质 应力 检测 方法 系统 | ||
1.一种介质膜层的应力检测方法,其特征在于,所述应力检测方法包括:
在至少一片晶片上沉积形成初始参考有机膜;
对形成有所述初始参考有机膜的晶片进行预热处理,以脱除所述初始参考有机膜中的水分,获得最终参考有机膜;
检测所述最终参考有机膜的第一曲率半径;
在所述最终参考有机膜上形成所述介质膜层;
测量形成有所述介质膜层的最终参考有机膜层的第二曲率半径;
根据同一个晶片上的测得的所述第一曲率半径和所述第二曲率半径计算反映该晶片上的介质膜层的应力的参数。
2.根据权利要求1所述的应力检测方法,其特征在于,所述预热处理的温度不超过所述初始参考有机膜的沉积温度,并且所述预热处理的温度与所述沉积温度之间的差值不超过100℃。
3.根据权利要求2所述的应力检测方法,其特征在于,所述预热温度在350℃至400℃之间。
4.根据权利要求1所述的应力检测方法,其特征在于,所述初始参考有机膜的材料包括正硅酸乙酯,
所述介质膜层的材料包括TiN。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的应力检测方法,其特征在于,在多片所述晶片上形成初始参考有机膜;
对形成有所述初始参考有机膜的所述多片晶片进行预热处理,获得分别对应所述多片晶片的最终参考有机膜;
每隔预定时间检测对应所述多片晶片中的一片晶片的所述最终参考有机膜的第一曲率半径。
6.根据权利要求1所述的应力检测方法,其特征在于,反映该晶片上的介质膜层的应力的参数包括该晶片上介质膜层的应力值,所述应力检测方法还包括:
计算所述晶片上所述最终参考有机膜的第一曲率半径和所述第二曲率半径之间的差值;
根据所述差值计算获得所述最终参考有机膜的应力;
当计算获得所述最终参考有机膜的应力超过预定应力时,判定沉积形成所述介质膜层的设备发生故障。
7.根据权利要求1所述的应力检测方法,其特征在于,在所述最终参考有机膜上形成所述介质膜层的步骤包括:
对形成有所述最终参考有机膜的晶片进行脱气处理;
在脱气处理后的最终参考有机膜上沉积形成所述介质膜层。
8.一种介质膜层的应力检测系统,其特征在于,所述应力检测系统包括:
有机膜沉积设备,所述有机膜沉积设备用于在至少一片晶片上沉积形成初始参考有机膜;
预热处理设备,所述预热处理设备用于对形成有所述初始参考有机膜的晶片进行预热处理,以脱除所述初始参考有机膜中的水分,获得最终参考有机膜;
介质沉积设备,所述介质沉积设备用于在所述最终参考有机膜上形成所述介质膜层;
曲率半径测量设备,所述曲率半径测量设备用于检测未设置有所述介质膜层的最终参考有机膜的第一曲率半径,并且所述曲率半径测量设备还用于测量设置有所述介质膜层的最终参考有机膜层的第二曲率半径;
应力计算模块,所述应力计算模块用于根据所述第一曲率半径和所述第二曲率半径计算反映所述晶片上的介质膜层的应力的参数。
9.根据权利要求8所述的应力检测系统,其特征在于,所述应力检测系统还包括故障判断模块,所述故障判断模块用于判断所述晶片计算获得的介质膜层的应力是否在预设范围内,并且所述故障判断模块还用于当所述介质膜层的应力超过所述预设范围的晶片数量超过预设数量时,判定沉积介质膜层的设备出现故障。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造