[发明专利]刻蚀残留的检测方法和系统、谱线模型的建立方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术，特别是涉及一种刻蚀残留的检测方法和系统、谱线模型的建立方法和系统。

背景技术

在半导体刻蚀工艺过程中，刻蚀均匀性不好常会导致出现刻蚀残留问题，其中，所述刻蚀残留是指在工艺结束后，需要全部去除的膜层在wafer(硅片)表面仍有部分残留。

通常加工半导体器件的工序可以包括：前道工序、刻蚀工艺和后道工序。在刻蚀工艺完成后，如果带有残留膜层的wafer流入后道工序，将会改变半导体器件原有的设计结构，最终导致出现低良率的半导体器件产品。

针对上述低良率的情形，一种现有技术会在刻蚀工艺结束后，使用显微镜对wafer进行检测。该检测具有如下缺陷：

一、由于所述检测为手动工作模式，即首先由人工逐片传入，然后用肉眼进行检查；故检测效率无法满足大批量生产的情况，在正常生产过程中无法采用该方法逐片检测wafer；因此，目前在生产线上主要采用抽检的方式，而抽检导致出现较大的漏检和错检等问题。

二、上述肉眼检查属于粗略主观检测，存在较大的误检问题。

总之，上述漏检和错检不可避免地使得带有残留膜层的wafer流入后道工序，最终导致出现低良率的产品，而这种检查出的不良产品已无法通过补刻蚀等工艺方法进行补救，甚至将某些良率很低的wafer作为废品处理。

总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够提高半导体器件产品的良率。

发明内容

本发明提供一种刻蚀残留的检测方法和系统、谱线模型的建立方法和系统，能够满足大批量生产的情况，可在刻蚀工艺结束后自动快速检测到出现刻蚀残留问题的wafer，从而能够避免出现刻蚀残留问题的wafer流入后道工序，不但节省了生产成本，而且提高了半导体器件的良率。

为了解决上述问题，本发明公开了一种刻蚀残留的检测方法，包括：

获取待检测硅片的谱线；

根据与所述待检测硅片相同刻蚀工艺的谱线模型，检测所述待检测硅片的刻蚀残留；所述谱线模型为依据与所述刻蚀工艺相应的完整刻蚀硅片的多个样本谱线建模得到，其中，所述完整刻蚀硅片为不带有刻蚀残留的硅片。

优选的，若所述待检测硅片的谱线对应于完整刻蚀工艺，则采用完整刻蚀工艺的谱线模型；否则，若所述待检测硅片的谱线对应于刻蚀工艺步骤，则采用刻蚀工艺步骤的谱线模型。

优选的，所述检测所述待检测硅片的刻蚀残留的步骤，包括：

根据所述谱线模型所包括的多个时间刻度，对应划分所述待检测硅片的谱线的时间轴上的时间刻度，并获取对应每个时间刻度的待检测点；且所述谱线模型的每个时间刻度对应一中心点；

在对应时间刻度下，逐一获取待检测点与中心点之间的距离；

判断是否有预置数目的连续多个所述距离均大于差异度距离，若是，则判定所述待检测硅片出现刻蚀残留。

优选的，依据如下步骤获取差异度距离：

针对多个所述样本谱线，分别计算每个时间刻度的Y坐标容差，并以所有时间刻度Y坐标容差的均值作为所述差异度距离，其中，所述Y坐标容差为Y坐标最大值与Y坐标最小值之差。

本发明还公开了一种谱线模型的建立方法，包括：

获取与待建模刻蚀工艺相应的完整刻蚀硅片的多个样本谱线，其中，所述完整刻蚀硅片为不带有刻蚀残留的硅片；

依据多个所述样本谱线构造谱线模型。

优选的，所述依据多个所述样本谱线构造谱线模型的步骤，包括：

将多个所述样本谱线的时间轴分别划分为多个时间刻度；

分别获取对应每个时间刻度的中心点；

组合所有时间刻度的中心点形成谱线模型。

优选的，所述分别获取对应每个时间刻度的中心点的步骤，包括：

获取对应同一时间刻度的每个样本谱线的样本点；

选取多个样本点中，其一样本点分别到其他样本点的距离总和最小的样本点。

优选的，所述谱线模型包括完整刻蚀工艺的谱线模型和刻蚀工艺步骤的谱线模型。

优选的，所述方法还包括：

从多个所述样本谱线中，获取工艺开始时间最早的第一样本谱线及其相应的最早工艺开始时间；

以所述最早工艺开始时间为基准点，对除所述第一样本谱线之外的其他样本谱线进行时间平移。

本发明还公开了一种刻蚀残留的检测系统，包括：

获取模块，用于获取待检测硅片的谱线；