[發明專利]延長測試晶圓使用壽命的方法

在審

• 申請號: 201410714879.6
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104465444A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 范榮偉;柳祚鉞;龍吟;倪棋梁;陳宏璘
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 吳俊

技術領域

本發明涉及集成電路制造工藝領域，尤其涉及一種延遲晶圓使用壽命的方法。

背景技術

隨著集成電路工藝的發展以及關鍵尺寸按比例縮小，以及半導體工藝制造復雜性的提高，電子束缺陷掃描儀(E-beam)在半導體生產中得到越來越多的應用，比如55納米及以下技術節點的鎢連接孔和銅連接孔的蝕刻不足缺陷，以及位錯漏電缺陷和鎳管道漏電缺陷等均需要E-beam的檢測與監控，而且是無可替代的。為了電子束缺陷掃描儀數據的準確性，需要長期對機臺性能進行監控，而抓取率的監控是其中最有代表性的。

目前常用的監控機臺抓取率的手段為，應用標準晶圓在機臺端定期進行掃描，比較長期掃描的缺陷結果。此方法的問題在于，由于E-beam是通過電子束掃描成像，對掃描的晶圓具有一定程度的破壞作用，重復掃描會影響結果的準確性，所以晶圓使用壽命都非常低。以未被掃描區域的最高灰階度為243，最低灰階度為105為例：被掃描區域的最高灰階度為196，最低灰階度為88，被掃描區域的灰階度明顯低于未被掃描區域。

中國專利(CN?102162832?A)公開了本發明提供一種晶圓參數的檢測方法，包括：探針單元與晶圓上的第一測試區域接觸；所述探針單元與測試機臺連接，開啟所述測試機臺上的測試鍵，所述測試機臺利用測試模塊測量所述第一測試區域中測試點的所有參數；所述探針單元移位至所述晶圓上的第二測試區域，并與所述第二測試區域接觸，所述測試機臺利用測試模塊測量所述第二測試區域中測試點的所有參數；所述探針單元移位至所述晶圓上剩余的測試區域，直至完成所述晶圓上所有測試區域中測試點的所有參數測試。

該專利提供的晶圓參數的檢測方法不僅節省了晶圓參數的檢測時間，并且降低了在接觸性測試中探針單元的接觸頻率，大大延長了探針單元的使用壽命，有利于減少檢測晶圓參數的成本。但并沒有解決由電子束掃描對晶圓造成損壞，而降低晶圓壽命的問題。

中國專利(CN?103219223?A)公開了一種去除晶圓殘留溴化氫的裝置及方法，去除晶圓殘留溴化氫的方法應用了去除晶圓殘留溴化氫的裝置，于所述冷卻臺上放置表面殘留有溴化氫的晶圓；所述噴淋嘴向所述晶圓的上表面噴灑所述高溫氮氣，以汽化殘留在所述晶圓表面的溴化氫；所述酸排氣管將所述冷卻腔內的所述高溫氮氣及汽化后的所述溴化氫排出所述冷卻腔。

該專利可很好地去除晶圓表面殘留的溴化氫，減少產品缺陷的機率，提高了晶圓的生產工藝，同時成本較低，延長了設備的使用壽命。但并沒有解決由電子束掃描對晶圓造成損壞，而降低晶圓壽命的問題。

發明內容

本發明為解決由電子束掃描對晶圓造成損壞，而降低晶圓壽命的問題。從而提供延長測試晶圓使用壽命的方法的技術方案。

本發明所述延長測試晶圓使用壽命的方法，應用于電子束缺陷掃描儀抓取率檢測中，包括：

提供一已被電子束缺陷掃描儀掃描后的測試晶圓，所述測試晶圓的表面形成有亞穩態的化學鍵；

采用離子溶液去除所述亞穩態的化學鍵，所述離子溶液的PH值為：PH>8.5或PH<5.5。

優選的，將離子溶液采用旋轉噴淋的方式噴灑至所述測試晶圓表面，以去除所述亞穩態的化學鍵。

優選的，所述測試晶圓上設置有經過鎢平坦化研磨后形成的鎢接觸孔結構。

優選的，所述離子溶液對所述測試晶圓沒有損害。

優選的，采用浸泡的方式將所述測試晶圓，浸泡于所述離子溶液中，以去除所述亞穩態的化學鍵。

優選的，所述的離子溶液為氫氟酸離子溶液。

優選的，所述離子溶液為氨水離子溶液。

本發明的有益效果：

本發明通過將測試晶圓與離子溶液充分接觸，以修復由于電子束掃描對測試晶圓造成損壞(測試晶圓表面的產生亞穩態的化學鍵)，使測試晶圓夠長期有效的監控電子束缺陷掃描儀抓取率，避免更換檢測晶圓帶來的多余的數據收集工作以及抓取率長期數據產生偏差，進而保證在線缺陷數據的可靠性與穩定性，為大批量晶圓生成提供良率保障達到了提高晶圓使用壽命的目的。

附圖說明

圖1為晶圓經電子束掃描的示意圖；

圖2為晶圓經電子束掃描后表面材質處于亞穩態狀態的示意圖；

圖3為本發明中測試晶圓表面的亞穩態化學鍵吸附離子溶液中的原理圖；

圖4為本發明中經離子溶液修復后的測試晶圓示意圖。

附圖中：1.測試晶圓；2.鎢連接孔；3.電子束；4.亞穩態化學鍵；5.離子溶液。

具體實施方式