一种检测多晶硅栅极刻蚀能力的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106449456A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201610924433.5(22)申请日2016.10.24(71)申请人上海华力微电子有限公司地址201203上海市浦东新区张江开发区高斯路568号(72)发明人倪棋梁陈宏璘龙吟(74)专利代理机构上海思微知识产权代理事务所(普通合伙)31237代理人智云(51)Int.Cl.H01L21/66(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种检测多晶硅栅极刻蚀能力的方法(57)摘要本发明提供了一种检测多晶硅栅极刻蚀能力的方法，包括：第一步骤：在晶圆的衬底上生长一层产品上使用的栅极多晶硅层；第二步骤：将整个晶圆等面积划分为多个区域，其中第一区域中的多晶硅栅极间距为产品上最小的多晶硅栅极间距，其他每个区域中的多晶硅栅极之间的距离分别依次递减预定比例；第三步骤：将晶圆按照多晶硅栅极的刻蚀工艺完成刻蚀，然后在对刻蚀完的晶圆进行高剂量的离子注入；第四步骤：对离子注入之后晶圆进行电子束的快速检测以确定有残留的位置。CN106449456ACN106449456A权利要求书1/1页1.一种检测多晶硅栅极刻蚀能力的方法，其特征在于包括：第一步骤：在晶圆的衬底上生长一层产品上使用的栅极多晶硅层；第二步骤：将整个晶圆等面积划分为多个区域，其中第一区域中的多晶硅栅极间距为产品上最小的多晶硅栅极间距，其他每个区域中的多晶硅栅极之间的距离分别依次递减预定比例；第三步骤：将晶圆按照多晶硅栅极的刻蚀工艺完成刻蚀，然后在对刻蚀完的晶圆进行高剂量的离子注入；第四步骤：对离子注入之后晶圆进行电子束的快速检测以确定有残留的位置。2.根据权利要求1所述的检测多晶硅栅极刻蚀能力的方法，其特征在于，所述预定比例介于10％至2％之间。3.根据权利要求1或2所述的检测多晶硅栅极刻蚀能力的方法，其特征在于，所述预定比例是5％。4.根据权利要求1或2所述的检测多晶硅栅极刻蚀能力的方法，其特征在于，在第二步骤：将整个晶圆等面积划分为自上而下的第一区域、第二区域、第三区域和第四区域。5.根据权利要求4所述的检测多晶硅栅极刻蚀能力的方法，其特征在于，第一区域中的多晶硅栅极间距为产品上最小的多晶硅栅极间距，第二区域中的多晶硅栅极之间的距离相对于第一区域递减预定比例，第三区域中的多晶硅栅极之间的距离相对于第二区域递减预定比例，第四区域中的多晶硅栅极之间的距离相对于第三区域递减预定比例。6.根据权利要求1或2所述的检测多晶硅栅极刻蚀能力的方法，其特征在于，在第三步骤中，通过离子注入的能量控制离子注入的预定深度。7.根据权利要求6所述的检测多晶硅栅极刻蚀能力的方法，其特征在于，离子在多晶硅栅极上的深度为衬底整体高度介于二分之一至四分之一之间。8.根据权利要求6所述的检测多晶硅栅极刻蚀能力的方法，其特征在于，离子在多晶硅栅极上的深度为衬底整体高度的三分之一。2CN106449456A说明书1/4页一种检测多晶硅栅极刻蚀能力的方法技术领域[0001]本发明涉及半导体制造领域，具体涉及大规模集成电路生产过程中在线对多晶硅栅极刻蚀的能力进行快速和准确的检测；更具体地说，本发明涉及一种检测多晶硅栅极刻蚀能力的方法。背景技术[0002]一颗芯片的制作工艺往往包含几百步的工序，主要的工艺模块可以分为光刻、刻蚀、离子注入、薄膜生长和清洗等几大部分，在实际的生产过程中任何环节的微小错误都将导致整个芯片最终电学性能的失效。[0003]随着器件关键尺寸的不断缩小，其对工艺控制的要求就越来越严格，所以在生产过程中为能及时的发现和解决问题都配置有光学和电子的缺陷检测设备对产品进行在线的检测。[0004]不管是光学和电子的缺陷检测，其工作的基本原理都是通过设备获得几个芯片的信号，然后再进行数据的比对，如图1表示为相邻的3个芯片，通过对3个芯片的图形数据进行同时采集，然后通过B芯片和A芯片的比较得出有信号差异的位置如图2所示，再通过B芯片和C芯片的比较得出有信号差异的位置如图3所示，那么这两个对比结果中差异信的相同位置就是B芯片上侦测到的缺陷的位置，如图4表示的是在水平方向的相邻芯片的比较，图5表示的是在垂直方向的相邻芯片的比对。在芯片器件金属互连之前的基本结构中，多晶硅栅极刻蚀工艺是整个环节中最关键的工序，如何微小的刻蚀残留都会导致器件性能的失效。由于入射检测光对微小的多晶硅栅极残留物(如图6所示)在反射检测光信号接收上基本没有差异，所以在线对于这类多晶硅栅极残留物的侦测是非常困难的。发明内容[0005]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够在线对多晶硅栅极刻蚀的能力进行快速和准确的检测的方法。[0006]为了实现上述