本發明涉及半導體制造工廠生產控制領域，更具體地，涉及一種多步驟干法刻蝕機臺顆粒監測的方法。
背景技術：
：為了滿足關鍵尺寸的縮小，甚至一次性成型的要求，先進的干法刻蝕工藝需要在同一個刻蝕腔體中進行多個步驟的刻蝕，依次刻蝕不同的膜質，即多步驟干法刻蝕。由于半導體集成電路的關鍵尺寸要求越來越小，對于檢出多步驟干法刻蝕過程中產生的顆粒大小和數量的要求也相應提高。因此，需要一種提高顆粒監測靈敏度的方法來提高產品的成品率。現有的顆粒監測方法是把檢測片放入刻蝕腔體內，采用與實際生產工藝相同的反應條件(包括反應氣體、通入氣體的順序、壓力、溫度以及反應時間等)，對檢測片進行刻蝕，然后將檢測片傳送至量測機臺，監測增加總顆粒數和大顆粒數，從而對干法刻蝕工藝腔體中產生的顆粒進行監測。通常包括單步驟和全步驟的顆粒監測方法。單步驟的顆粒監測方法是指僅使用多步驟干法刻蝕工藝中的一個刻蝕步驟，采用與實際該刻蝕步驟相同的反應條件(包括反應氣體、通入氣體的順序、壓力、溫度以及反應時間等)，缺點是忽視了其余步驟產生的顆粒，然而，對于多步驟干法刻蝕工藝，各步驟相應的刻蝕條件相當復雜，步驟之間氣體的壓力、功率等參數差距巨大，在各個步驟轉換時更易發生顆粒的掉落，顯然，單步驟的顆粒監測方法已不能滿足由于關鍵尺寸縮小而導致的顆粒監測靈敏度提高的要求。全步驟的顆粒監測方法是指使用多步驟干法刻蝕工藝的所有步驟，采用與實際刻蝕工藝相同的反應條件(包括反應氣體、通入氣體的順序、壓力、溫度以及反應時間等)，優點是可以監測多步驟干法刻蝕機臺產生的所有顆粒，但是缺點是檢測片要經歷長時間的等離子體過程，容易損傷檢測片表面(單步驟等離子的轟擊時間短，不易損傷檢測片表面)，導致顆粒檢測數據混亂；同時，步驟切換時反應條件的改變，易產生較多的冷凝缺陷，導致顆粒檢測數據更加混亂，無法判斷檢測結果，如圖1所示。技術實現要素：本發明的目的在于克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種多步驟干法刻蝕機臺顆粒監測的方法，增強顆粒監測的靈敏度，減少產品事故的概率。為實現上述目的，本發明的技術方案如下：一種多步驟干法刻蝕機臺顆粒監測的方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1：提供檢測片A，使用單步驟的顆粒監測方法，使用主刻蝕步驟，監測主刻蝕步驟的增加顆粒總數和增加大顆粒數；步驟2：提供檢測片B，使用縮短時間的全步驟的顆粒監測方法，縮短每個步驟的反應時間，監測多步驟干法刻蝕工藝的增加總顆粒的分布和增加大顆粒數。步驟3：分析步驟1和步驟2的數據，判斷檢測結果，當步驟1和步驟2監測到的數據皆滿足規格要求時，則產品合格，當任意一項數據不滿足規格要求時，則產品不合格。從上述技術方案可以看出，本發明的多步驟干法刻蝕機臺顆粒監測的方法，通過在單步驟的顆粒監測方法的基礎上增加縮短時間的全步驟的顆粒監測方法，不僅有效的監測了多步驟干法刻蝕機臺產生的所有顆粒，并且增加了顆粒有無特殊分布的檢查和對大顆粒的規格控制，增強了顆粒監測的靈敏度，減少了產品事故的概率。因此，本發明具有突出的實質性特點和顯著的進步。附圖說明圖1是全步驟的顆粒監測方法的結果實例；圖2是單步驟的顆粒監測方法的結果實例；圖3是縮短時間的全步驟的顆粒監測方法的結果實例。具體實施方式下面結合附圖，對本發明的具體實施方式作進一步的詳細說明。當然本發明并不局限于該具體實施例，本領域內的技術人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發明的保護范圍內。以金屬硬掩模一體化刻蝕的具體實施為例，金屬硬掩模一體化刻蝕經過至少五大步驟，分別為防反射層刻蝕、通孔部分刻蝕、去膠刻蝕、溝槽刻蝕和阻擋層刻蝕，其中選擇溝槽刻蝕為主刻蝕步驟。執行步驟1：提供檢測片A，使用單步驟的顆粒監測方法，使用主刻蝕步驟，監測主刻蝕步驟的增加顆粒總數和增加大顆粒數。該步驟中，將一檢測片A放入多步驟干法刻蝕腔體中，使用溝槽刻蝕步驟，即采用與實際溝槽刻蝕步驟相同的反應條件(包括反應氣體、通入氣體的順序、壓力、溫度以及反應時間等)，對檢測片A進行刻蝕，然后將檢測片A傳送至量測機臺，監測溝槽刻蝕步驟的增加總顆粒數為3,增加大顆粒數為0，結果見表1和圖2，圖2是單步驟的顆粒監測方法的結果實例。該步驟中使用的檢測片需要對反應氣體有抗腐蝕性，避免反應氣體對檢測數據造成干擾，可以為化學性質非常穩定的硅光片、GaAs光片等。執行步驟2：提供檢測片B，使用縮短時間的全步驟的顆粒監測條件，縮短每個步驟的反應時間，監測多步驟干法刻蝕工藝的增加總顆粒的分布和增加大顆粒數。該步驟中，為了避免檢測片遭受離子轟擊過長和生成較多的冷凝缺陷，導致顆粒監測的檢測結構無法判斷，本發明提出了一種改進的全步驟的顆粒監測方法，即縮短時間的全步驟的顆粒監測方法，縮短每個步驟的反應時間，縮短反應時間值可以根據各刻蝕步驟的特點適當的選擇，其它反應條件不變(包括反應氣體、通入氣體的順序、壓力、溫度等)。對于本實施例，將檢測片B放入刻蝕腔體中，設定反應條件，縮短各個步驟的反應時間，其余反應條件不變，然后進行一體化刻蝕，連貫完成一體化刻蝕的上述五大刻蝕步驟。刻蝕結束后，將檢測片B傳送至量測機臺，監測一體化刻蝕步驟的增加顆粒總數為21,增加大顆粒數為5，并且發現了中央集中分布的特殊圖案，結果見表1和圖3，圖3是縮短時間的全步驟的顆粒監測方法的結果實例。因此，本發明的縮短時間的全步驟的顆粒監測方法不僅可以保留每個刻蝕步驟切換時發生問題的概率，能夠有效的監測多步驟干法刻蝕機臺產生的大部分顆粒，增強檢出污染顆粒的數量，而且降低了離子轟擊損傷及冷凝缺陷對檢測結果的干擾。執行步驟3：分析步驟1和步驟2的數據，判斷檢測結果，當步驟1和步驟2監測到的數據皆滿足規格要求時，則產品合格，當任意一項數據不滿足規格要求時，則產品不合格。該步驟中，請參考表1，表1給出了步驟1和步驟2的監測數據以及顆粒的要求規格。從表1可以看到：步驟1，即單步驟的顆粒監測方法，其結果顯示合格，而步驟2，即縮短時間的全步驟的顆粒監測方法，其結果顯示增加大顆粒數超標，并且有中央集中分布的特殊圖案，產品不合格。綜合分析步驟1和步驟2的數據，當步驟1和步驟2監測到的數據皆滿足規格要求時，則產品合格，當任意一項數據不滿足規格要求時，則產品不合格。因此，本發明的多步驟干法刻蝕機臺顆粒監測的方法能夠顯著提高顆粒監測的靈敏度。表1項目規格步驟1步驟2增加顆粒總數<10321增加大顆粒數<505特殊圖案分布工程判斷無中央集中分布由于步驟2的檢測結果仍然存在離子轟擊損傷及冷凝缺陷的干擾，檢測系統會將產生的干擾視作污染顆粒，導致該項數據存在干擾。相比之下，步驟1得到的增加顆粒總數的結果，無干擾，較能真實的反應工藝腔體中的增加顆粒的數量。所以，步驟1和步驟2的數據結果需要合并分析，提高檢測結果的準確性和顆粒監測的靈敏度。上述檢測結果發現了中央集中分布的特殊圖案，在后續的分步測試中發現在灰化步驟中使用的某管氣體管路發生問題，由于該實施例的主刻蝕步驟(溝槽刻蝕步驟)未用到此管氣體，因此，現有技術的單步驟的顆粒監測方法無法發現問題。由此可見，本發明有利于發生缺陷問題后的問題查找以及開腔后的機臺狀況確認。綜上所述，本發明的多步驟干法刻蝕機臺顆粒監測的方法，通過在單步驟的顆粒監測方法的基礎上增加縮短時間的全步驟的顆粒監測方法，不僅有效的監測了多步驟干法刻蝕機臺產生的所有顆粒，并且增加了顆粒有無特殊分布的檢查和對大顆粒的規格控制，增強了顆粒監測的靈敏度，減少了產品事故的概率。因此，本發明具有突出的實質性特點和顯著的進步。本發明中使用的檢測片需要對檢測條件反應較弱，避免檢測條件對檢測數據造成干擾，根據檢測條件不同，檢測片可以選用不同的材質，例如當刻蝕氧化膜時，可以選擇硅光片作為檢測片，當刻蝕多晶硅時，可以選擇氧化硅光片作為檢測片，等等。本發明對檢測片的材質不做約束，凡是符合上述用途的檢測片皆屬于本發明的保護范圍。以上所述的僅為本發明的優選實施例，所述實施例并非用以限制本發明的專利保護范圍，因此凡是運用本發明的說明書及附圖內容所作的等同結構變化，同理均應包含在本發明的保護范圍內。當前第1頁1 2 3