一种监控侧墙刻蚀后残留的方法.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CN106128976A(43)申请公布日2016.11.16(21)申请号201610770418.X(22)申请日2016.08.30(71)申请人上海华力微电子有限公司地址201210上海市浦东新区张江高科技园区高斯路568号(72)发明人荆泉龚华任昱吕煜坤朱骏张旭升(74)专利代理机构上海天辰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)31275代理人吴世华陈慧弘(51)Int.Cl.H01L21/66(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种监控侧墙刻蚀后残留的方法(57)摘要一种监控侧墙刻蚀残留的方法，其以在线光学线宽量测为手段，通过在传统的侧墙刻蚀工艺中增加一步在线光学线宽量测步骤，对图形密集区域的残留介质膜进行量测，通过光学线宽测量的多样本点残留介质膜厚度来监控刻蚀完成后是否有微小异常残留的现象发生，从而作为生产过程后缺陷检测的一种补充手段。因此，通过本发明提供的方法，可以大大提高产品缺陷的检测准确率，缩短检测周期并确保了产品良率的稳定性。CN106128976ACN106128976A权利要求书1/1页1.一种监控侧墙刻蚀后残留的方法，其特征在于，包括：步骤S1：在侧墙刻蚀工艺中，确定侧墙刻蚀后某批次晶圆中每片晶圆面内的图形密集区域，使用光学测量仪测量侧墙刻蚀后每片晶圆面内的图形密集区域多点残留介质膜厚度；步骤S2：根据所述多点残留介质膜厚度计算所述晶圆面内的残留介质膜厚度均一性；步骤S3：通过计算得到所述晶圆面内的残留氧化膜厚度均一性和单点量测的介质膜厚度值进行生产过程管控。2.根据权利要求1所述监控侧墙刻蚀后残留的方法，其特征在于，步骤S3具体包括：步骤S31：根据残留介质膜厚度均一性和单点量测的介质膜度值长期稳定阶段的表现设置管控规格；步骤S32：计算得到残留介质膜厚度均一性和单点量测的介质膜厚度值；步骤S33：判断得到残留介质膜厚度均一性和单点量测的介质膜厚度值是否超过所述管控规格；如果是，进行后续追加缺陷扫描进行最终确认所述晶圆是否有介质膜残留，如果否，确认所述晶圆没有介质膜残留。3.根据权利要求2所述的监控侧墙刻蚀后残留的方法，其特征在于，所述步骤S33中的后续追加缺陷扫描为电流镜缺陷扫描。4.根据权利要求2所述的监控侧墙刻蚀后残留的方法，其特征在于，所述管控规格的设定决定于步骤S32计算得到的残留介质膜厚度均一性与基准残留介质膜厚度长期表现的差异。5.根据权利要求4所述的监控侧墙刻蚀后残留的方法，其特征在于，所述基准残留介质膜厚度长期表现为光学线宽测量仪测密集区域没有氧化膜残留的理想表现。6.根据权利要求1至5任意所述的监控侧墙刻蚀后残留的方法，其特征在于，所述介质膜为氧化膜。2CN106128976A说明书1/4页一种监控侧墙刻蚀后残留的方法技术领域[0001]本发明涉及集成电路制造领域，尤其涉及一种监控侧墙刻蚀后残留的方法。背景技术[0002]本领域技术人员清楚，为了防止大剂量的源漏注入过于接近沟道从而导致沟道过短甚至源漏连通，在CMOS的LDD注入之后，要在多晶硅栅的两侧形成侧墙。侧墙刻蚀工艺是半导体生产工艺中的一个重要环节。侧墙刻蚀是在多晶硅形貌形成后，为后续的轻掺杂离子注入工艺以及源漏极注入工艺定义注入区域的关键工艺过程。[0003]侧墙的形成主要有两步：[0004]首先，在薄膜区利用化学气相淀积设备淀积一层二氧化硅；[0005]然后，利用干法刻蚀工艺刻掉这层二氧化硅。[0006]由于所用的各向异性，刻蚀工具使用离子溅射掉了绝大部分的二氧化硅，当多晶硅露出来之后即可停止反刻，但这时并不是所有的二氧化硅都除去了，多晶硅的侧墙上保留了一部分二氧化硅。[0007]对刻蚀工艺完成后刻蚀质量的测量是保障生产稳定性的重要组成部分。通常的质量参数有关键尺寸的偏差，侧壁污染物的残留，刻蚀负载效应，刻蚀残留等，均需要有相应的检测手段在线及时的监控，以期更早更及时的发现问题，减小产品受害的范围。[0008]其中，刻蚀残留由于其可能造成短路或阻挡后续离子注入的影响，对器件表现影响较大，更受到关注。[0009]目前在工厂的常规做法是依靠缺陷检测部门，定期抽取线上的产品，利用缺陷检测机自动进行检测。现有的技术解决方案，有以下几种：[0010]①、使用手动显微镜来检查缺陷，如检查污点和大的颗粒沾污；[0011]②、使用自动显微镜来检查缺陷，特别是对1微米以下的缺陷检查，需要使用先进的测量仪器能够自动检测出带图形硅片的图形缺陷或刻蚀残留；[0012]③、膜厚量测的步骤，用来监控在线的刻蚀后残膜厚度的变化，从而反映刻蚀残留是否异常；[0013]然而，上述的检测手段受限于缺陷检测机的本身能力，对于微小的刻蚀残留不易检测；同时，由