检测接触孔蚀刻缺陷的方法技术

一种检测接触孔蚀刻缺陷的方法，包括下列步骤：将晶圆分为半导体器件工作区和半导体器件虚拟区，所述半导体器件虚拟区位于半导体工作区边缘；在晶圆上形成介电层；蚀刻介电层至露出晶圆，在半导体器件工作区形成接触孔，在半导体器件虚拟区形成虚拟接触孔；将晶圆放入检测设备，检测虚拟接触孔蚀刻是否完全；如检测出虚拟接触孔蚀刻完全，则检测结束，如检测出虚拟接触孔蚀刻不完全，检测离虚拟接触孔最近的接触孔蚀刻是否完全；如检测出接触孔蚀刻完全，检测结束，如检测出接触孔蚀刻仍不完全，由边缘向中心依次类推检测接触孔蚀刻是否完全。经过上述步骤，提高了晶圆的良品率，并且检测速度快，效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件的制作方法，尤其涉及半导体器件制作过程中， 。
技术介绍
近年来，随着半导体集成电路制造技术的发展，集成电路中所含器件的 数量不断增加，单一芯片上所容纳的器件数已由以往的数千个器件提高至数 万个器件，而器件的尺寸也因集成度的提升而不断地缩小。因此，对如此密 集分布的电路及数量庞大的器件而言，为了确保芯片的运作特性及可靠度， 对晶圆的检查或品管工作变得更加重要。在半导体工艺中，主要通过光学检测技术确定晶圓缺陷，并进一步追踪 缺陷产生的原因，进而改善生产流程，提高产品良率。显然，晶片检测是实际生产过程中重要步骤。申请号为98115227的中国专利申请中提到，在半导 体制造工艺中，多采用自动方法检测晶圓缺陷，然而一般都是在形成完半导 体器件以后再对缺陷进行检测的，因为无法实时4全测，会造成大量的芯片浪费。在所有的晶圓缺陷检测中，包括对接触孔缺陷的检测。接触孔缺陷包括 在制造电性接触孔的蚀刻工艺中，若蚀刻不完全，会造成电性操作特性的损 坏。 一般来讲，工艺设备的设置错误、蚀刻工艺条件控制不良、操作上人为刻不完全现象(图中椭圆标示部分)，进而损害电性操作。现有，如图2所示，执行步骤S101在晶圆上形成介电层；执行步骤S102将待曝光接触孔图形转移至介电层上，沿待曝光 接触孔图形蚀刻介电层至露出晶圓，形成接触孔；执行步骤S103在接触孔内 填充导电物质；^M亍步-腺S104研磨导电物质；批j亍步j驟S105将晶圆》t入电 子束扫描检测机台，对接触孔进行逐个检测，比较各个接触孔内导电物质的 导电能力。现有技术在接触孔内填充满导电物质后或者在芯片被制造出来后通过电 子束扫描检测机台(e-beam)检测接触孔的导电能力才发现蚀刻不完全的缺 陷。这样会导致异常蚀刻状态无法实时被检测，进而造成了大量的芯片浪费； 并且用电子束扫描检测机台(e-beam)检测时，会对每个接触孔的导电能力 进行检测，因此检测一片晶圆需要花大约20小时，时间太长。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种，防止无法实 时被检测异常蚀刻状态，而造成大量的芯片浪费；并且防止检测时间过长。为解决上述问题，本专利技术提供一种，包括下 列步骤a. 将晶圓分为半导体器件工作区和半导体器件虚拟区，所述半导体器件虚 拟区位于半导体工作区边缘；b. 在晶圓上形成介电层；c. 蚀刻介电层至露出晶圆，在半导体器件工作区形成接触孔，在半导体器 件虚拟区形成虚拟4妄触孔；d. 将晶圆放入检测设备，检测虚拟接触孔蚀刻是否完全；e. 如检测出虚拟接触孔蚀刻完全，检测结束，如检测出虛拟接触孔蚀刻不 完全，检测离虚拟接触孔最近的接触孔蚀刻是否完全；f. 如检测出接触孔蚀刻完全，检测结束，如检测出接触孔蚀刻仍不完全，由边缘向中心依次类推检测接触孔蚀刻是否完全。检测虚拟接触孔的设备为电子扫描显微镜，电子扫描显微镜的放大倍率为 10000 ~ 15000倍。所述虚拟接触孔直径与接触孔直径相同。所述虛拟接触孔的数量为至少一个。步骤c包括形成待曝光接触孔图形和待曝光虛拟接触孔图形；将待曝 光待曝光接触孔图形和待曝光虚拟接触孔图形转移至光罩上，形成接触孔图 形和虚拟接触孔图形；将光罩上的接触孔图形和虚拟接触孔图形转移至介电 层上；沿接触孔图形和虚拟接触孔图形蚀刻介电层至露出晶圓，在半导体器 件工作区形成接触孔，在半导体器件虚拟区形成虚拟接触孔。用图形布局软件形成待曝光虚拟接触孔图形。用电子束写入装置或激光束写入装置将待曝光虚拟接触孔图形转移至光罩上。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点本专利技术在晶圆半导体器件工作区 边缘的半导体器件虚拟区形成虚拟接触孔，如检测出虚拟接触孔蚀刻完全， 则检测结束，如检测出虚拟接触孔蚀刻不完全，检测离虛拟接触孔最近的接 触孔蚀刻是否完全；如检测出接触孔蚀刻完全，检测结束，如检测出接触孔 蚀刻仍不完全，由边缘向中心依次类推检测接触孔蚀刻是否完全。由于工艺 的边缘效应、曝光干涉与衍射以及蚀刻机台均匀性缺陷等原因使半导体器件 工作区边缘的半导体器件虚拟区的虚拟接触孔的质量没有半导体器件工作区 的接触孔质量好。如果虚拟接触孔蚀刻不完全，需要一直检测下去；但是如 果检测出虚拟接触孔是蚀刻完全的，那么检测就结束，不需要再检测其它接 触孔，使检测一片晶圆的时间只需15~20分钟，使检测速度快，效率高；同 时由于不需要在接触孔中填充导电物质后再通过检测导电物质的导电能力而 确定蚀刻是否完全，而是蚀刻完接触孔后直接检测蚀刻效果，实时检测提高 了晶圓的良品率。 附图说明图l是现有制作接触孔产生蚀刻缺陷的示意图； 图2是现有技术检测接触孔蚀刻缺陷的流程图； 图3本专利技术检测接触孔蚀刻缺陷的流程图4A至图4F是本专利技术一个实施例检测动态随机存储器电容接触孔蚀刻 缺陷的示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。现有技术在接触孔内填充满导电物质后或者在芯片被制造出来后通过电 子束扫描检测机台(e-beam)检测接触孔的导电能力才发现蚀刻不完全的缺 陷。这样会导致异常蚀刻状态无法实时被检测，进而造成了大量的芯片浪费； 并且用电子束检测扫描机台(e-beam )检测一片晶圓需要花大约20小时，时 间太长。本专利技术在晶圓半导体器件工作区边缘的半导体器件虚拟区形成虛拟 ^接触孔，如4企测出虚拟4妄触孔蚀刻完全，则招r测结束，如4企测出虛拟接触孔 蚀刻不完全，检测离虚拟接触孔最近的接触孔蚀刻是否完全；如检测出蚀刻 完全，则检测结束，如检测出蚀刻仍不完全，检测次近虛拟接触孔的接触孔， 依次类推直至检测出的接触孔蚀刻完全。由于工艺的边缘效应、曝光干涉与 衍射以及蚀刻机台均匀性缺陷等原因使半导体器件工作区边缘的半导体器件 虚拟区的虛拟接触孔的质量没有半导体器件工作区的接触孔质量好。如果虛 拟接触孔蚀刻不完全，需要一直检测下去；但是如果检测出虛拟接触孔是蚀 刻完全的，那么检测就结束，不需要再检测其它接触孔，使检测一片晶圓的 时间只需15~20分钟，使检测速度快，效率高；同时由于不需要在接触孔中 填充导电物质后再通过检测导电物质的导电能力而确定蚀刻是否完全，而是蚀刻完接触孔后直接检测蚀刻效果，实时检测提高了晶圆的良品率。图3是本专利技术检测接触孔蚀刻缺陷的流程图。如图3所示，执行步骤S201 将晶圆分为半导体器件工作区和半导体器件虚拟区，所述半导体器件虛拟区 位于半导体工作区边缘；执行步骤S202在晶圆上形成介电层；执行步骤S203 蚀刻介电层至露出晶圆，在半导体器件工作区形成接触孔，在半导体器件虚拟 区形成虚拟接触孔；执行步骤S204将晶圆放入检测设备，检测虚拟接触孔蚀 刻是否完全；执行步骤S205如检测出虚拟接触孔蚀刻完全，则检测结束，如 检测出虚拟接触孔蚀刻不完全，检测离虚拟接触孔最近的接触孔蚀刻是否完 全；执行步骤S206如检测出接触孔蚀刻完全，检测结束，如检测出接触孔蚀 刻仍不完全，由边缘向中心依次类推检测接触孔蚀刻是否完全。图4A至图4F是本专利技术一个实施例检测动态随机存储器电容接触孔蚀刻 缺陷的示意图。如图4A所示，首先，将晶圆200分成半导体器件工作区230 和半导体器件虚拟区231，所述半导体器件虚拟区231位于半导体器件工作区 230边缘；在半导体器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测接触孔蚀刻缺陷的方法，其特征在于，包括下列步骤：ａ．将晶圆分为半导体器件工作区和半导体器件虚拟区，所述半导体器件虚拟区位于半导体工作区边缘；ｂ．在晶圆上形成介电层；ｃ．蚀刻介电层至露出晶圆，在半导体器件工作区 形成接触孔，在半导体器件虚拟区形成虚拟接触孔；ｄ．将晶圆放入检测设备，检测虚拟接触孔蚀刻是否完全；ｅ．如检测出虚拟接触孔蚀刻完全，检测结束，如检测出虚拟接触孔蚀刻不完全，检测离虚拟接触孔最近的接触孔蚀刻是否完全；ｆ． 如检测出接触孔蚀刻完全，检测结束，如检测出接触孔蚀刻仍不完全，由边缘向中心依次类推检测接触孔蚀刻是否完全。

【技术特征摘要】
1. 一种检测接触孔蚀刻缺陷的方法，其特征在于，包括下列步骤a.将晶圆分为半导体器件工作区和半导体器件虚拟区，所述半导体器件虚拟区位于半导体工作区边缘；b.在晶圆上形成介电层；c.蚀刻介电层至露出晶圆，在半导体器件工作区形成接触孔，在半导体器件虚拟区形成虚拟接触孔；d.将晶圆放入检测设备，检测虚拟接触孔蚀刻是否完全；e.如检测出虚拟接触孔蚀刻完全，检测结束，如检测出虚拟接触孔蚀刻不完全，检测离虚拟接触孔最近的接触孔蚀刻是否完全；f.如检测出接触孔蚀刻完全，检测结束，如检测出接触孔蚀刻仍不完全，由边缘向中心依次类推检测接触孔蚀刻是否完全。2. 根据权利要求1所述的检测接触孔蚀刻缺陷的方法，其特征在于检测虛 拟接触孔的设备为电子扫描显微镜。3. 根据权利要求2所述的检测接触孔蚀刻缺陷的方法，其特征在于电子扫 描显樣i镜的放大倍率为10000 ~ 15000倍。4. 根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：许向辉，阎海滨，陈思安，陈宏璘，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]