[發明專利]單元蝕刻再沉積物的非破壞性檢查的方法以及系統

在審

• 申請號: 202110250974.5
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN113192856A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 李逸哲;黃懷瑩;李宜蒨
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

本發明的各種實施例針對一種單元蝕刻再沉積物的非破壞性檢查的方法。在該方法的一些實施例中，捕獲晶圓上的多個單元的灰度圖像。灰度圖像提供單元的俯視圖，并且在一些實施例中，在蝕刻之后被原位捕獲以形成單元。在灰度圖像中識別單元，以確定對應于單元的非感興趣區(non?ROI)像素。從灰度圖像減去非ROI像素，以確定ROI像素。ROI像素是減去之后的剩余像素，并且對應于單元的側壁上和單元之間的凹槽中的材料。然后基于ROI像素的灰度級而對側壁上和凹槽中的蝕刻再沉積物的量進行評分。此外，基于得分而處理晶圓。本發明的實施例還涉及單元蝕刻再沉積物的非破壞性檢查的系統。

技術領域

本發明的實施例涉及單元蝕刻再沉積物的非破壞性檢查的方法以及系統。

背景技術

在集成電路(IC)的制造期間，執行半導體制造工藝的多步驟序列以在半導體襯底上逐漸形成電子電路。一個這種半導體制造工藝是干法蝕刻。干法蝕刻通過離子轟擊除去材料，并且通常是高度各向異性的。

發明內容

根據本發明實施例的一個方面，提供了一種單元蝕刻再沉積物的非破壞性檢查的方法，包括：捕獲晶圓上的多個單元的灰度圖像，其中，灰度圖像提供俯視圖，并且在完成蝕刻時被捕獲以形成單元；在灰度圖像中識別單元；從灰度圖像減去灰度圖像的對應于所識別單元的區；基于灰度圖像的剩余部分處的剩余像素的灰度級，對單元的側壁上以及單元之間的凹槽中的一定量的蝕刻殘留物進行評分；以及基于評分的得分而處理晶圓。

根據本發明實施例的另一個方面，提供了一種單元蝕刻再沉積物的非破壞性檢查的方法，包括：捕獲晶圓上的多個單元的灰度圖像，其中，灰度圖像提供俯視圖，并在蝕刻后被捕獲以形成單元；對灰度圖像執行圖像處理，圖像處理包括：在灰度圖像中識別單元；基于識別而確定感興趣區(ROI)像素，其中，ROI像素包括在所識別單元之間而不是在所識別單元處的像素；確定ROI像素之間的平均灰度級；以及確定其灰度級超過閾值的ROI像素與ROI像素總數的比率，其中，閾值大于平均灰度級；以及基于比率而處理晶圓。

根據本發明實施例的又一個方面，提供了一種單元蝕刻再沉積物的非破壞性檢查的系統，包括：蝕刻工藝工具，被配置為在晶圓頂部蝕刻多層膜以從多層膜形成多個單元；成像器件，被配置為捕獲單元的灰度圖像，其中，灰度圖像提供單元的俯視圖；以及圖像處理器件，被配置為：在灰度圖像中識別單元；從灰度圖像減去非感興趣區(non-ROI)像素，其中，非ROI像素包括所識別單元處的像素；以及基于灰度圖像處的剩余像素的灰度級，為單元的側壁上以及單元之間的凹槽中的一定量的蝕刻殘留物生成得分；以及處理控制器，被配置為基于得分而處理晶圓。

附圖說明

當結合附圖進行閱讀時，從以下詳細描述可最佳理解本發明的各方面。應該注意，根據工業中的標準實踐，各個部件未按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各個部件的尺寸可以任意地增大或減小。

圖1示出用于單元蝕刻再沉積的非破壞性檢查的方法的一些實施例的示意性流程圖。

圖2A和圖2B示出圖1的方法的一些可選的實施例的示意性流程圖。

圖3、圖4、圖5A、圖5B、圖6至圖8、圖9A至圖9C、圖10和圖11更詳細地示出圖1的方法的一些實施例。

圖12示出圖3、圖4、圖5A、圖5B、圖6至圖8、圖9A至圖9C、圖10和圖11的方法的一些實施例的框圖。

圖13示出圖4的灰度圖像的一些可選的實施例。

圖14示出圖5A的掩模圖像的一些可選的實施例。

圖15A至圖15C分別示出圖9A至圖9C的輕度ROI圖像、重度ROI圖像和輕度/重度ROI圖像的一些可選的實施例。

圖16示出圖10的圖解的一些可選的實施例，其中，針對IC管芯單獨確定得分。