[發(fā)明專利]半導(dǎo)體晶片和半導(dǎo)體晶片檢查方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200880001465.1
• 申請(qǐng)日: 2008-10-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101578699A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柴田馨;岡林真志;本津泰弘;入倉(cāng)正登;中西文毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 住友電氣工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L21/66
• 分類號(hào): H01L21/66
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 孫志湧;穆德駿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶片和半導(dǎo)體晶片的檢查方法；具體地，本發(fā)明涉及在其中出現(xiàn)微管/針孔(在下文中，稱為針孔)缺陷的半導(dǎo)體晶片，并且涉及對(duì)該種半導(dǎo)體晶片進(jìn)行檢查的方法。

背景技術(shù)

在諸如光電裝置元件和電子裝置的半導(dǎo)體裝置的制造中，通常在半導(dǎo)體晶片的前側(cè)上執(zhí)行各種化學(xué)和物理的處理——例如，包括在晶片前側(cè)上形成外延膜的處理。通常地，在半導(dǎo)體晶片的前側(cè)存在諸如針孔的缺陷被認(rèn)為會(huì)阻礙在半導(dǎo)體晶片前側(cè)上形成均勻的半導(dǎo)體膜，使得對(duì)針孔存在的檢查是至關(guān)重要的。出于此原因，至今已經(jīng)提出了許多種用于檢查半導(dǎo)體晶片的針孔的方法。(例如，參考專利文獻(xiàn)1)。

在專利文獻(xiàn)1中公布了一種方法，根據(jù)這種方法，其中出現(xiàn)針孔的半導(dǎo)體晶片被浸入在溶融的氫氧化鉀(KOH)中，以化學(xué)蝕刻微管，并且采用諸如光學(xué)顯微鏡的觀察設(shè)備來(lái)檢測(cè)晶體中的微管和其他的宏觀缺陷。

專利文獻(xiàn)1：日本未審專利申請(qǐng)公布No.10-509943。

發(fā)明內(nèi)容

待解決的問(wèn)題

本發(fā)明人對(duì)在半導(dǎo)體晶片的前側(cè)上形成的均勻半導(dǎo)體膜進(jìn)行研究。結(jié)果是，本發(fā)明人粉碎了先前觀點(diǎn)，即，為了使半導(dǎo)體膜均勻而可優(yōu)選的是在半導(dǎo)體晶片上不存在針孔，第一次闡明了在半導(dǎo)體晶片中存在針孔的情況下，也允許在半導(dǎo)體晶片上實(shí)現(xiàn)均勻的層疊的半導(dǎo)體膜的可能性。

出于此原因，本發(fā)明的主要目的是使得能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)在半導(dǎo)體晶片中出現(xiàn)的針孔來(lái)形成均勻的半導(dǎo)體膜的半導(dǎo)體晶片。并且，本發(fā)明的另一目的在于使得能夠?qū)崿F(xiàn)可以有效率地檢查半導(dǎo)體晶片中的針孔的位置和數(shù)目的半導(dǎo)體晶片檢查方法。

問(wèn)題的解決方式

本發(fā)明人研究了為何半導(dǎo)體晶片中針孔的存在能夠?qū)崿F(xiàn)均勻的半導(dǎo)體膜的原因。推斷的結(jié)果是，通過(guò)形成預(yù)定數(shù)目和直徑的針孔來(lái)消除晶片前側(cè)中的位錯(cuò)，由于該原因而使晶片的翹曲消失，它們以以下的構(gòu)成形式來(lái)實(shí)施本發(fā)明。

在涉及本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片中，在每?jī)捎⒋绲闹睆街行纬稍谝坏蕉畟€(gè)之間的針孔。根據(jù)該構(gòu)成形式，認(rèn)為存在一到二十個(gè)之間的針孔消除了半導(dǎo)體晶片前側(cè)中的位錯(cuò)。在膜形成之后，晶片的翹曲減小，并且光刻曝光之后，尺寸變化減小。如果不存在針孔(數(shù)目為0)，那么不會(huì)出現(xiàn)位錯(cuò)的消除。另一方面，而是認(rèn)為其中針孔數(shù)目為二十一或者更多的例子會(huì)增大晶片前側(cè)的應(yīng)變，因此惡化了晶片中的翹曲。

當(dāng)例如通過(guò)氣相沉積，經(jīng)由外延生長(zhǎng)將半導(dǎo)體膜沉積在半導(dǎo)體晶片的前側(cè)上時(shí)，使半導(dǎo)體晶片前側(cè)的溫度均勻是至關(guān)重要的。如果晶片的翹曲減小，那么半導(dǎo)體晶片的前側(cè)溫度可以變得均勻，由此可以使外延層的組成變得均勻。再次，如果半導(dǎo)體晶片的翹曲較大，那么在加熱和半導(dǎo)體膜的形成期間，可能產(chǎn)生晶片破裂或者晶片脫離使其保持的基座的問(wèn)題。假設(shè)晶片的翹曲較小，則可以抑制晶片的破碎。因此，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片可以用于使得半導(dǎo)體膜的質(zhì)量更穩(wěn)定，并且防止半導(dǎo)體晶片破碎。

在前述的半導(dǎo)體晶片中，可優(yōu)選地，針孔的直徑在0.45微米到5微米之間。在此情況下，對(duì)針孔大小進(jìn)行限定甚至可以進(jìn)一步減小在半導(dǎo)體膜形成后的半導(dǎo)體晶片的翹曲以及進(jìn)一步減小在光刻曝光之后的尺寸變化。如果針孔直徑小于0.45微米，那么不能夠充分地獲得消除位錯(cuò)的效果。同時(shí)，如果針孔直徑超過(guò)5微米，則而是認(rèn)為，在晶片前側(cè)出現(xiàn)應(yīng)變，導(dǎo)致晶片的翹曲增大。

涉及本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片檢查方法提供有以下步驟，在所述步驟中，將吸附臺(tái)接觸在晶片前側(cè)上以將其真空吸附住，并且通過(guò)真空度的經(jīng)時(shí)性變化，或者通過(guò)是否檢測(cè)到檢測(cè)氣體來(lái)判斷在晶片中是否存在針孔。另外，還提供有以下步驟，在該步驟中，將光束引導(dǎo)到被判斷具有針孔的晶片前側(cè)上，并且由此確定針孔的位置和數(shù)目。

在由此實(shí)施的方法中，在進(jìn)行了關(guān)于晶片存在針孔的判斷之后，僅僅對(duì)那些被判斷為具有針孔的晶片來(lái)執(zhí)行制定針孔的位置和數(shù)目的檢查。對(duì)針孔的位置和數(shù)目進(jìn)行的檢查沒(méi)有相對(duì)于全部數(shù)目的晶片來(lái)執(zhí)行。即，在其中被判斷為不存在針孔的晶片被從用于制定針孔的位置和數(shù)目的檢查之中排除。因此，可以有效率地對(duì)晶片進(jìn)行用于針孔存在的檢查，并且當(dāng)針孔存在時(shí)，可以有效率地檢查出它們的位置和數(shù)目。而且，與傳統(tǒng)的將半導(dǎo)體晶片浸入在溶液中以檢測(cè)缺陷的檢查方法相比，晶片不與任何溶劑接觸；因此，不存在晶片被污染的風(fēng)險(xiǎn)，使得檢查能夠更容易和更方便地進(jìn)行。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片，針孔的存在允許實(shí)現(xiàn)均勻的半導(dǎo)體膜。根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片檢查方法，可以有效率地檢查半導(dǎo)體晶片中的針孔數(shù)目和位置。

附圖說(shuō)明