[发明专利]检测接触孔蚀刻缺陷的方法

说明书

技术领域

本发明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，检测接触孔蚀刻缺陷的方法。

背景技术

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圆缺陷，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圆缺陷，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，因为无法实时检测，会造成大量的芯片浪费。

在所有的晶圆缺陷检测中，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、操作上人为的疏漏或上述的各种组合均会造成不稳定或异常的蚀刻状态，如图1所示的蚀刻不完全现象(图中椭圆标示部分)，进而损害电性操作。

现有检测接触孔蚀刻缺陷的方法，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圆，形成接触孔；执行步骤S103在接触孔内填充导电物质；执行步骤S104研磨导电物质；执行步骤S105将晶圆放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。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种检测接触孔蚀刻缺陷的方法，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，本发明提供一种检测接触孔蚀刻缺陷的方法，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。

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。

所述虚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虚拟接触孔图形；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。

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。