[發明專利]一種偵測接觸孔缺陷的方法

有效

• 申請號: 201610011581.8
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105470162B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 劉藩東;霍宗亮
• 申請（專利權）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;H01L21/768
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 朱俊躍

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種偵測接觸孔缺陷的方法，通過利用光學關鍵尺寸機臺量測接觸孔內殘留物的高度和接觸孔的底部CD判斷接觸孔是否具有導通缺陷和形貌缺陷，然后通過缺陷處理軟件加以處理，來判斷接觸孔制程工藝問題，從而在接觸孔出現問題就能夠立即發現，進而達到影響最小化。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種偵測接觸孔缺陷的方法。

背景技術

目前偵測接觸孔導通與否的方法，在接觸孔內填滿金屬鎢，經過平坦化，然后用電子束掃描的方式，通過接觸孔的明暗來判斷接觸孔的蝕刻工藝是否正常。

電子束掃描判斷接觸孔的最大問題是，從接觸孔的形成到電子掃描判斷需要的時間太長，需要進行如圖1a～1f所示的工藝，首先刻蝕位于硅襯底1之上的介質層2形成接觸孔3；其次沉積保護層4并進行刻蝕工藝，使得該保護層4僅覆蓋接觸孔3的側壁；再次在于沉積Ti/TiN層5后，繼續沉積鎢4以充滿接觸孔3；之后進行CMP工藝以去除位于介質層2之上的Ti/TiN以及鎢。這個過程一般需要兩天以上的時間，一旦接觸孔刻蝕工藝出現問題，就會有大量的產品受到影響，這是本領域技術人員所不期望看到的。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明公開了一種偵測接觸孔缺陷的方法，其特征在于，包括：

提供一設置有待測PAD和標準PAD的半導體結構，且每個所述PAD上均設置有若干接觸孔；

對所述待測PAD的接觸孔內的殘留物的高度進行量測以獲取第一高度值，并將所述第一高度值與第一預設值相比較，若所述第一高度值大于所述第一預設值，則判斷所述接觸孔具有導通缺陷，若所述第一高度值不大于所述第一預設值，則進行步驟S3；

對所述標準PAD的接觸孔內的殘留物的高度進行量測以獲取第二高度值，并將所述第一高度值與所述第二高度值相比較，若所述第一高度值與所述第二高度值之差大于第二預設值，則判斷所述接觸孔具有導通缺陷，若所述第一高度值與所述第二高度值之差不大于所述第二預設值，則判斷所述接觸孔不具有導通缺陷；

其中，根據工藝需求設定所述第一預設值和所述第二預設值，且所述第一預設值大于所述第二預設值。

上述的偵測接觸孔缺陷的方法，其中，所述第一預設值為20～30埃。

上述的偵測接觸孔缺陷的方法，其中，所述第二預設值為5～15埃。

上述的偵測接觸孔缺陷的方法，其中，所述方法中，采用光學關鍵尺寸機臺對所述待測PAD的接觸孔內的殘留物的高度進行量測以獲取所述第一高度值，采用所述光學關鍵尺寸機臺對所述標準PAD的接觸孔內的殘留物的高度進行量測以獲取所述第二高度值。

上述的偵測接觸孔缺陷的方法，其中，所述方法中，形成所述半導體結構的具體步驟為：

提供一半導體襯底；

于所述半導體襯底之上形成介質層；

刻蝕所述介質層以形成將部分所述半導體襯底的上表面予以暴露的若干接觸孔。

上述的偵測接觸孔缺陷的方法，其中，所述介質層的材質為二氧化硅。

上述的偵測接觸孔缺陷的方法，其中，所述殘留物為二氧化硅。

上述的偵測接觸孔缺陷的方法，其中，所述半導體襯底為硅襯底。

上述的偵測接觸孔缺陷的方法，其中，所述方法還包括：

對所述待測PAD的接觸孔底部的關鍵尺寸進行量測以獲取第一寬度值；

對所述標準PAD的接觸孔底部的關鍵尺寸進行量測以獲取第二寬度值；