[發(fā)明專利]集成電路接觸孔電阻測量方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910179792.6
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN109979841A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張雨田
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;G01R27/02
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

本發(fā)明公開了一種集成電路接觸孔電阻測量方法，包含：第一步，在芯片表面找到目標(biāo)接觸孔后，在目標(biāo)接觸孔周圍刻蝕出一圈溝槽；第二步，在所刻蝕形成的一圈溝槽中填充導(dǎo)電材料；第三步，測量目標(biāo)接觸孔與溝槽之間的正反向?qū)娮?。本發(fā)明所述的集成電路接觸孔電阻測量方法，用于精確測量某接觸界面的阻值，避免受到版圖布局影響，并完成小范圍的具有可比性的阻值對比。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件失效分析技術(shù)與應(yīng)用領(lǐng)域，具體是指一種集成電路接觸孔電阻測量方法。

背景技術(shù)

由于現(xiàn)代的集成電路集成規(guī)模龐大，工藝復(fù)雜，多達(dá)幾十到幾百步的工藝步驟，而集成電路中存在多種材料用于導(dǎo)通與絕緣，其工藝流程中的物理化學(xué)過程，工藝條件十分復(fù)雜。由于當(dāng)前芯片都是由多層堆疊構(gòu)成，層與層之間的電性連接都需要由接觸孔來完成。接觸是指硅芯片內(nèi)的器件與第一層金屬層之間在硅表面的連接，通孔是指穿過各種介質(zhì)層從某一金屬層到毗鄰的另一金屬層形成電通路的開口。金屬層之間間隔介質(zhì)層ILD，器件的表層還具有鈍化層。接觸孔的形成工藝一般是在向下刻蝕介質(zhì)層及金屬層形成深孔之后，進(jìn)行金屬薄膜淀積工藝，在孔內(nèi)填充金屬，即可形成一接觸孔，將接觸孔所深入到的所有層次的接觸孔周圍所能接觸到的金屬連接起來。有些金屬由于與硅材料之間的貼附性能不是很好，還需要在填充金屬之前先在孔的內(nèi)壁沉積一層與硅之間貼附性能好的過渡層金屬，然后再填充其他導(dǎo)電的金屬，比如鎢、鋁等。

接觸孔不僅僅作為金屬層之間的連接，在半導(dǎo)體工藝中，接觸孔也深入到半導(dǎo)體襯底中與襯底材料接觸，將一些器件的引出區(qū)進(jìn)行引出。由于一些不同導(dǎo)體材料之間的接觸面在工藝步驟中存在不均勻性，個別接觸孔的接觸界面存在電阻異常，需要精確測量。

有的集成電路由于版圖設(shè)計原因，目標(biāo)接觸孔和襯底引出孔的距離較遠(yuǎn)，其襯底電阻較大，干擾目標(biāo)接觸孔的電阻測量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種集成電路接觸孔電阻測量方法，精確測量接觸阻值。

為解決上述問題，本發(fā)明所述的集成電路接觸孔電阻測量方法，包含如下的步驟：

第一步，在芯片表面找到目標(biāo)接觸孔后，在目標(biāo)接觸孔周圍刻蝕出一圈溝槽；

第二步，在所刻蝕形成的一圈溝槽中填充導(dǎo)電材料；

第三步，測量目標(biāo)接觸孔與溝槽之間的正反向?qū)娮琛?/p>

進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述的第一步中，使用聚焦離子束顯微鏡刻蝕溝槽。

進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述的第一步中，刻蝕的一圈溝槽為封閉的矩形，或者是開放的矩形。

進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述的第一步中，刻蝕的溝槽的深度深入到硅襯底以下至少2微米。

進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述的第一步中，所述的溝槽僅將目標(biāo)接觸孔以及另一參考接觸孔包圍在溝槽圍起來的中心位置。

進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述第二步中，導(dǎo)電材料為金屬。

進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述的金屬為鉑或者鎢。

進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述第三步中，使用納米探針測量接觸孔與溝槽之間的電阻。

進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述的接觸孔為實現(xiàn)金屬之間互聯(lián)，或者是將半導(dǎo)體襯底中器件進(jìn)行電性引出的接觸孔；所述的接觸孔內(nèi)填充金屬。

本發(fā)明所述的集成電路接觸孔電阻測量方法，用于精確測量某接觸界面的阻值，避免受到版圖布局影響，并完成小范圍的具有可比性的阻值對比。

附圖說明

圖1為本發(fā)明集成電路接觸孔電阻測量方法的操作示意圖。

具體實施方式