[發明專利]區分CMP工藝后襯底上劃傷缺陷與顆粒缺陷的方法

有效

• 申請號: 201410667930.2
• 申請日: 2014-11-20
• 公開（公告）號: CN104377146A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 李協吉;李儒興;程君;陶仁峰;胡海天
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種用于區分CMP工藝后襯底上劃傷缺陷與顆粒缺陷的方法。

背景技術

化學機械研磨(Chemical?Metal?polish,CMP)工藝是半導體工藝過程中重要的工藝步驟，用于對襯底進行平坦化工藝。為了保證工藝質量，在CMP工藝后，現有技術會采用檢測設備，對襯底表面進行缺陷掃描。現有技術采用SP1設備對襯底表面進行缺陷掃描，當SP1設備檢測到襯底表面的顆粒缺陷超標時，本領域技術人員就直接對半導體設備進行一系列的處理或者維護保養。然而，SP1設備在進行缺陷掃描時僅整體分析襯底上的缺陷，統計CMP工藝在襯底上形成的缺陷數目，但是無法區分顆粒(particle)缺陷與劃傷(scratch)缺陷，如果能夠區分顆粒缺陷與劃傷缺陷，則可以根據顆粒缺陷與劃傷缺陷的分布和數目對半導體設備進行對應的處理和維護保養，節省不必要的保養時間，提高半導體設備的利用率(uptime)。

因此，需要一種方法能夠區分CMP工藝后襯底上劃傷缺陷與顆粒缺陷。

發明內容

本發明解決的問題提供一種區分CMP工藝后襯底上劃傷缺陷與顆粒缺陷的方法，用于對襯底表面的缺陷的情況進行監控。

為解決上述問題，本發明提供一種區分CMP工藝后襯底上劃傷缺陷與顆粒缺陷的方法，所述襯底預先經過缺陷掃描，在所述缺陷掃描之后，還包括：利用酸性溶液對所述襯底進行清洗；對清洗后的襯底再次進行缺陷掃描；將清洗后的襯底上的缺陷掃描結果與清洗前的襯底上的缺陷掃描結果進行對比，若清洗后襯底上的缺陷數目變多，則該CMP工藝在該襯底上形成的缺陷劃傷缺陷，若清洗后襯底上的缺陷數目減少，則該CMP工藝在該襯底上形成的缺陷為顆粒缺陷。

可選地，所述酸性溶液濃度為0.4％-0.1％。

可選地，所述缺陷掃描利用SP1設備進行。

可選地，所述SP1設備掃描的顆粒缺陷和劃傷缺陷的尺寸大于0.2微米。

可選地，所述襯底的材質為硅。

可選地，所述酸性溶液為氫氟酸溶液。

可選地，所述氫氟酸溶液的濃度范圍為0.4％-0.1％。

可選地，所述清洗時間為1-50秒。

可選地，所述清洗時間為5-30秒。

可選地，預先缺陷掃描與清洗后的缺陷掃描采用相同的掃描程序進行。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

本發明利用低濃度酸性溶液對襯底進行清洗，若CMP工藝在該襯底上形成的缺陷為劃傷缺陷，則該劃傷缺陷會因為低濃度酸性溶液的腐蝕作用而變多，因此，在清洗工藝后對該襯底再次進行掃描會發現該襯底上的缺陷數目會增多，若CMP工藝在該襯底上形成的缺陷為顆粒缺陷，則在清洗工藝后對該襯底再次進行掃描會發現該襯底上的缺陷數目會增多，因此，本發明正是通過對比清洗前后襯底上的缺陷掃描結果，若清洗工藝后該半導體襯底上的缺陷數目增多，則CMP工藝后該襯底上的缺陷為劃傷缺陷，若清洗工藝后該半導體襯底上的缺陷數目減少，則CMP工藝后該襯底上的缺陷為顆粒缺陷，實現了區分顆粒缺陷與劃傷缺陷。

附圖說明

圖1是本發明一個實施例的區分CMP工藝后襯底上劃傷缺陷與顆粒缺陷的方法的流程示意圖。

具體實施方式

在CMP工藝完成后，現有技術利用SP1設備對襯底表面的缺陷進行檢測，目的是確認在CMP工藝在襯底表面形成的缺陷的數目。但是利用現有技術SP1無法區分，CMP工藝在該襯底上形成的缺陷是劃傷缺陷還是顆粒缺陷。

發明人發現，低濃度酸性溶液對劃傷缺陷有腐蝕作用，對顆粒缺陷有清洗作用，經過低濃度酸性溶液的清洗，襯底上的劃傷缺陷尺寸因為酸性溶液的腐蝕作用而變大，很多小于0.2微米的劃傷缺陷被腐蝕成大于0.2微米而被SP1檢測到，所以若CMP工藝后襯底上的缺陷為劃傷缺陷，則在清洗之后對襯底進行再次缺陷掃描，會發現襯底上的缺陷數目會增多，反之，若CMP工藝后襯底上的缺陷為顆粒缺陷，則在清洗之后對襯底進行再次缺陷掃描，會發現襯底上的缺陷數目減少，因此，在利用低溶度酸性溶液對襯底進行清洗后，對襯底進行再次缺陷掃描，根據清洗后的襯底缺陷掃描的結果與清洗前的缺陷掃描的結果進行對比，可以將CMP工藝在襯底上形成的劃傷缺陷與顆粒缺陷進行區分。

為了解決上述問題，本發明解決的問題提供一種區分CMP工藝后襯底上劃傷缺陷與顆粒缺陷的方法，用于對襯底表面的缺陷的情況進行監控。