[发明专利]一种化学机械研磨刮伤的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体测试领域，尤其涉及一种化学机械研磨刮伤的检测方法。

背景技术

在化学机械研磨(CMP)的制程中，芯片刮伤(scratch)是产品良率的主要杀手。依照刮伤的特性，芯片刮伤可以细分为宏观刮伤(macro-scratch)与细微刮伤(micro-scratch)。造成芯片表面细微刮伤的成因主要是研磨过程中微粒(particle)与芯片表面的摩擦所造成，这些微粒主要来自于研磨液(slurry)中砥粒(abrasive)的聚集(agglomeration)，以及研磨机台或外界环境在研磨过程中所造成的污染。而Macro-scratch主要因为研磨过程中，研磨垫上有硬物破坏芯片表面，这些硬物可能是钻石碟(Diamond Disk)上的钻石脱落(Diamondlost)或研磨液中砥粒的聚集。

细微刮伤和巨大刮伤对产品品质的影响程度不同，一般，细微刮伤可能造成某些电性能上的问题，导致良率不佳；巨大刮伤通常会造成产品的报废。但是如何检测刮伤级别是细微刮伤还是巨大刮伤缺是比较困难的，尤其是如何确定细微刮伤的数量已成为业内极具挑战性的问题。

有鉴于此，需要提出一种能准确检测化学机械研磨细微刮伤的方法。

发明内容

为解决现有技术中晶圆被化学机械研磨后，其上的细微刮伤不容易被精确检测到，且其数量不容易被精确计算，从而无法估计细微刮伤带来的晶圆产品的性能等问题，本发明提供了一种化学机械研磨刮伤的检测方法。

根据本发明的一种化学机械研磨刮伤的检测方法，包括：

将完成化学机械研磨的晶圆在氧化性酸溶液中浸泡一定时间；

对所述经过浸泡的晶圆进行检测。

优选的，所述氧化性酸溶液为氢氟酸。

优选的，所述氢氟酸的浓度为2％-10％。

优选的，所述浸泡时间为大于等于30秒小于等于60秒。

优选的，所述浸泡时间为45秒。

优选的，对所述经过浸泡的晶圆进行检测是利用颗粒检测仪进行的。

优选的，所述的化学机械研磨刮伤的检测方法，还包括：利用所述颗粒检测仪的第二通道对应测量值与第一通道对应测量值的比值判断细微刮伤。

优选的，所述比值小于0.8。

优选的，所述氧化性酸溶液为氯化氢和过氧水的混合溶液。

优选的，氯化氢和过氧水的混合溶液的PH值为2-2.5。

本发明通过在检测晶圆上化学机械研磨刮伤时，首先将晶圆在氧化性酸溶液中浸泡一定时间，使细微刮伤被加强，从而更容易被检测到，也使检测结果的准确度更高了。

并且，本发明通过选择合适的氧化性算溶液的浓度或PH值，可以使溶液中的颗粒不容易沉积到晶圆表面，避免颗粒沉积带来的影响。

另外，选择合适的浸泡时间，使晶圆上细微刮伤得到很好的加强，但是又不至于因时间过长而浪费时间，或时间过短而起不到加强细微刮伤的效果。

附图说明

图1所示的表格为第一次测试的抽样表。

图2所示的表格为第二次测试的抽样表。

图3和图4所示表格为从不同角度得到的第一次测试与第二次测试的比较对照表。

具体实施方式

为了使本发明的内容和保护范围更加清楚易懂，以下结合本发明的实施例和附图对本发明进行详细描述。

本发明通过在检测细微刮伤之前，先将晶圆在氢氟酸中浸泡，以

本发明化学机械研磨刮伤的检测方法，包括：

将完成化学机械研磨的晶圆在氧化性酸溶液中浸泡一定时间；

对所述经过浸泡的晶圆进行检测。

优选的，所述氧化性酸溶液为氢氟酸。

其中，将所述晶圆在氢氟酸中浸泡可以加深晶圆表面细微刮伤，从而有利于后续对细微刮伤检测，即使得到的细微刮伤的图形更佳清晰。优选的，所述浸泡时间为大于等于30秒小于等于60秒，如浸泡时间为45秒，45秒适合较大浓度范围的氢氟酸，即无论氢氟酸的浓度小一些还是大一些，都能起到加强细微刮伤的效果。因为时间太短起不到加深细微刮伤的作用，浸泡超过60秒后，对细微刮伤的加深基本没有什么变化，即再增加浸泡时间基本不会再加深细微刮伤的图形。