微缺陷测量结构及其形成方法技术

一种微缺陷测量结构及其形成方法，其中方法包括：提供衬底，衬底表面具有待测微缺陷结构；在衬底表面和待测微缺陷结构表面形成第一放大层，第一放大层的材料在待测微缺陷结构表面的生长速率与在衬底表面的生长速率不同，使待测微缺陷结构表面的第一放大层厚度与衬底表面的第一放大层厚度不同；采用保形性材料生长工艺，在第一放大层表面形成第二放大层，使待测微缺陷结构表面的第二放大层具有第一厚度，衬底表面的第二放大层具有第二厚度，第一厚度与第二厚度具有第一比值，第一比值与第二放大层的折射率的乘积大于检测环境的折射率，第二放大层的透光率大于30％，利于提高微缺陷的检测能力。的检测能力。的检测能力。

【技术实现步骤摘要】
微缺陷测量结构及其形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种微缺陷测量结构及其形成方法。

技术介绍

[0002]晶圆经过工艺制程后，需要对晶圆表面进行缺陷检测，通过缺陷检测晶圆判断工艺制程是否正常。另外，根据缺陷检测对改善制程也具有非常重要的意义。
[0003]现有半导体制程中，通常采用光学检测仪器来表征缺陷，测试速度快。然而，光学检测仪器通常基于光学图像对比的方法，对于尺寸较小或与衬底高度差不够的缺陷，由于光学对比度不够，仪器难以检测到。
[0004]随着半导体制造技术的飞速发展，即使是很微小的缺陷也会对器件产生很大的影响。例如，在外延生长工艺中，微缺陷很容易破坏表面外延层的单晶结构，产生位错等缺陷；在选择性外延生长中，微缺陷会影响不同衬底的生长速度选择比，破坏选择性生长的外延薄膜。
[0005]因此，现有的微缺陷检测手段有待进一步优化。

技术实现思路

[0006]本专利技术解决的技术问题是提供一种微缺陷测量结构及其形成方法，以提高微缺陷的检测手段。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术技术方案提供一种微缺陷测量结构，包括：衬底，所述衬底表面具有待测微缺陷结构；位于所述衬底和所述待测微缺陷结构表面的第一放大层，位于待测微缺陷结构表面的第一放大层厚度与位于衬底表面的所述第一放大层厚度不同；位于所述第一放大层表面的第二放大层，位于待测微缺陷结构表面的第二放大层具有第一厚度，位于所述衬底表面的第二放大层具有第二厚度，所述第一厚度与所述第二厚度具有第一比值，所述第一比值与所述第二放大层的折射率的乘积大于检测环境的折射率，所述第二放大层的透光率大于30％。
[0008]可选的，所述检测环境包括空气，所述第一比值大于70％，所述第二放大层的折射率范围为大于1.4。
[0009]可选的，所述第二放大层的厚度范围为小于1/4检测光波长；所述检测光波长范围为可见光波段。
[0010]可选的，所述第二放大层的厚度范围为20埃至2000埃。
[0011]可选的，所述第一放大层包括单层材料膜或多层材料膜，各层材料膜的材料包括硅、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或碳化硅；所述第二放大层包括单层材料膜或多层材料膜，各层材料膜的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或碳化硅。
[0012]可选的，所述第一放大层为外延层，所述外延层具有与所述衬底相同的晶体结构和材料。
[0013]可选的，还包括：位于所述第一放大层和所述第二放大层之间的缓冲层。
[0014]可选的，所述缓冲层的材料包括硅元素与碳元素、氧元素和氮元素中的一者或多者组成的化合物。
[0015]相应的，本专利技术的技术方案还提供一种微缺陷测量结构的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底表面具有待测微缺陷结构；在所述衬底表面和所述待测微缺陷结构表面形成第一放大层，所述第一放大层的材料在所述待测微缺陷结构表面的生长速率与在所述衬底表面的生长速率不同，使待测微缺陷结构表面的第一放大层厚度与所述衬底表面的所述第一放大层厚度不同；采用保形性材料生长工艺，在所述第一放大层表面形成第二放大层，使待测微缺陷结构表面的第二放大层具有第一厚度，所述衬底表面的第二放大层具有第二厚度，所述第一厚度与所述第二厚度具有第一比值，所述第一比值与所述第二放大层的折射率的乘积大于检测环境的折射率，所述第二放大层的透光率大于30％。
[0016]可选的，所述检测环境包括空气，所述第一比值大于70％，所述第二放大层的折射率范围为大于1.4。
[0017]可选的，所述第二放大层的厚度范围为小于1/4检测光波长；所述检测光波长范围为可见光波段。
[0018]可选的，所述第二放大层的厚度范围为20埃至2000埃。
[0019]可选的，所述第一放大层包括单层材料膜或多层材料膜，各层材料膜的材料包括硅、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或碳化硅；所述第二放大层包括单层材料膜或多层材料膜，各层材料膜的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或碳化硅。
[0020]可选的，所述第一放大层的材料与所述衬底的材料相同；所述第一放大层的形成工艺包括外延层生长工艺。
[0021]可选的，所述第二放大层的形成工艺包括化学气相沉积工艺或物理气相沉积工艺。
[0022]可选的，在形成所述第一放大层之后，且在形成所述第二放大层之前，还在所述第一放大层上形成缓冲层。
[0023]可选的，所述缓冲层的材料包括硅元素与碳元素、氧元素和氮元素中的一者或多者组成的化合物。
[0024]可选的，所述缓冲层的形成工艺包括化学气相沉积工艺或物理气相沉积工艺。
[0025]可选的，所述第一放大层的材料在所述待测微缺陷结构表面的具有第一生长速率，所述第一放大层在所述衬底表面具有第二生长速率，所述第一生长速率大于所述第二生长速率的五倍，或者所述第二生长速率大于所述第一生长速率的五倍。
[0026]可选的，在形成所述第一放大层之前，还包括：对所述衬底进行表面清洗处理。
[0027]现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：
[0028]本专利技术技术方案提供的一种微缺陷测量结构的形成方法中，在所述衬底表面和所述待测微缺陷结构表面形成第一放大层，所述第一放大层的材料在所述待测微缺陷结构表面的生长速率与在所述衬底表面的生长速率不同，使待测微缺陷结构表面的第一放大层厚度与所述衬底表面的所述第一放大层厚度不同，即在所述第一放大层内形成位于所述待测微缺陷结构上的凹坑或凸起，所述凹坑或所述凸起的尺寸大于所述待测微缺陷结构的尺寸，所述凹坑(或凸起)增加了待测微缺陷结构与周边结构之间的检测光反射率差异，从而增加了光学检测仪器对待测微缺陷结构的辨识能力，提高微缺陷的检测能力；另外，采用保
形性材料生长工艺，在所述第一放大层表面形成第二放大层，使待测微缺陷结构表面的第二放大层具有第一厚度，所述衬底表面的第二放大层具有第二厚度，所述第一厚度与所述第二厚度具有第一比值，所述第一比值与所述第二放大层的折射率的乘积大于所述检测环境的折射率，所述第二放大层的透光率大于30％，所述第二放大层的保形性不仅在尺寸上使待测微缺陷结构处的凹坑或凸起更明显，同时改变了检测光的光程路径，提高了待测微缺陷结构与周边结构之间的检测光反射率差异，进一步提高微缺陷的检测能力；另外，在实际生产过程中，可以通过检测样片的微缺陷情况来监控产线工艺(如清洗工艺)，并根据检测结果对产线工艺进行及时调整。
[0029]本专利技术技术方案提供的一种微缺陷测量结构中，待测微缺陷结构表面的第一放大层厚度与所述衬底表面的所述第一放大层厚度不同，即所述第一放大层内具有位于所述待测微缺陷结构上的凹坑或凸起，所述凹坑或所述凸起的尺寸大于所述待测微缺陷结构的尺寸，所述凹坑(或凸起)增加了待测微缺陷结构与周边结构之间的检测光反射率差异，从而增加了光学检测仪器对待测微缺陷结构的辨识能力，提高微缺陷的检测能力；另外，所述第二放大层的保形性不仅在尺寸上使待测微缺陷结构处的凹坑或凸起本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微缺陷测量结构，其特征在于，包括：衬底，所述衬底表面具有待测微缺陷结构；位于所述衬底和所述待测微缺陷结构表面的第一放大层，位于待测微缺陷结构表面的第一放大层厚度与位于衬底表面的所述第一放大层厚度不同；位于所述第一放大层表面的第二放大层，位于待测微缺陷结构表面的第二放大层具有第一厚度，位于所述衬底表面的第二放大层具有第二厚度，所述第一厚度与所述第二厚度具有第一比值，所述第一比值与所述第二放大层的折射率的乘积大于检测环境的折射率，所述第二放大层的透光率大于30％。2.如权利要求1所述的微缺陷测量结构，其特征在于，所述检测环境包括空气，所述第一比值大于70％，所述第二放大层的折射率范围为大于1.4。3.如权利要求1所述的微缺陷测量结构，其特征在于，所述第二放大层的厚度范围为小于1/4检测光波长；所述检测光波长范围为可见光波段。4.如权利要求3所述的微缺陷测量结构，其特征在于，所述第二放大层的厚度范围为20埃至2000埃。5.如权利要求1所述的微缺陷测量结构，其特征在于，所述第一放大层包括单层材料膜或多层材料膜，各层材料膜的材料包括硅、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或碳化硅；所述第二放大层包括单层材料膜或多层材料膜，各层材料膜的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或碳化硅。6.如权利要求1所述的微缺陷测量结构，其特征在于，所述第一放大层为外延层，所述外延层具有与所述衬底相同的晶体结构和材料。7.如权利要求1所述的微缺陷测量结构，其特征在于，还包括：位于所述第一放大层和所述第二放大层之间的缓冲层。8.如权利要求7所述的微缺陷测量结构，其特征在于，所述缓冲层的材料包括硅元素与碳元素、氧元素和氮元素中的一者或多者组成的化合物。9.一种微缺陷测量结构的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底表面具有待测微缺陷结构；在所述衬底表面和所述待测微缺陷结构表面形成第一放大层，所述第一放大层的材料在所述待测微缺陷结构表面的生长速率与在所述衬底表面的生长速率不同，使待测微缺陷结构表面的第一放大层厚度与所述衬底表面的所述第一放大层厚度不同；采用保形性材料生长工艺，在所述第一放大层表面形成第二放大层，使待测微缺陷结构表面的第二放大层具有第一厚度，所述衬底表面的第二放大层具有第二厚度，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雷，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：