[发明专利]一种通孔刻蚀不足的检测方法

权利要求书

1.一种通孔刻蚀不足的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在半导体衬底上建立多个测试模块，每一所述测试模块模拟SRAM器件结构，其包括两个模拟传输门晶体管，两个模拟上拉晶体管和两个模拟下拉晶体管，其中所述模拟传输门晶体管、模拟上拉晶体管和模拟下拉晶体管均为在P阱中的NMOS器件且所述模拟传输门晶体管的有源区上未形成栅极；

S2：在每一所述测试模块上形成多个接触孔并填充金属，所述接触孔至少连接所述模拟传输门晶体管的有源区中对应于栅极的位置；

S3：在各所述接触孔上形成金属互连线以及导电通孔；以及

S4：通过电子束缺陷扫描仪扫描所述测试模块并根据扫描得到的影像特征图检测所述测试模块的通孔刻蚀不足缺陷。

2.根据权利要求1所述的通孔刻蚀不足的检测方法，其特征在于，步骤S3进一步包括：

S31：在各所述接触孔上依次形成第一金属层、第一层间介质层、第二层间介质层及硬掩膜层；

S32：光刻刻蚀所述硬掩膜层及部分所述第二层间介质层以对应于所述测试模块的通孔区域形成多个开口；

S33：在所述开口中填充抗反射材料以形成一平坦表面；

S34：光刻刻蚀所述抗反射材料、所述第一层间介质层和部分所述第二层间介质层，以在每一所述开口下方形成一个通孔，所述通孔的关键尺寸小于所述开口；

S35：以所述硬掩膜层为刻蚀掩膜继续刻蚀至所述通孔底部连接所述第一金属层；以及

S36：在所述开口及通孔中填充金属并平坦化。

3.根据权利要求2所述的通孔刻蚀不足的检测方法，其特征在于，步骤S32进一步包括：

在所述硬掩膜层上依次形成硅氧化物和抗反射层，所述抗反射层的材料与所述抗反射材料相同；

在所述抗反射层上涂覆第一光刻胶层，通过曝光显影在所述第一光刻胶层中定义开口图形；

利用所述第一光刻胶层作为硬掩膜蚀刻光罩刻蚀所述硬掩膜层及部分所述第二层间介质层以形成多个所述开口；以及

去除所述第一光刻胶层。

4.根据权利要求1所述的通孔刻蚀不足的检测方法，其特征在于，步骤S34进一步包括：

在所述抗反射层上涂覆第二光刻胶层，通过曝光显影在所述第二光刻胶层对应所述抗反射材料位置中定义通孔图形，所述通孔图形的关键尺寸小于所述开口图形；

利用所述第二光刻胶层作为通孔蚀刻光罩刻蚀所述抗反射材料、第二层间介质层及部分第一层间介质层以在每一所述开口下方形成一个所述通孔；以及

去除所述第二光刻胶层、硅氧化物及抗反射层。

5.根据权利要求2所述的通孔刻蚀不足的检测方法，其特征在于，所述开口的中心与所述通孔的中心重合。

6.根据权利要求1所述的通孔刻蚀不足的检测方法，其特征在于，所述接触孔包括有源区接触孔、栅极接触孔和栅源共享接触孔，其中所述模拟传输门晶体管的栅极接触孔连接至其有源区上的多晶硅栅极区域。

7.根据权利要求1所述的通孔刻蚀不足的检测方法，其特征在于，步骤S1包括：

步骤S11：设计各所述测试模块的版图，其中每一所述测试模块的版图包括被隔离区隔离的多个阱区，所述模拟上拉晶体管和模拟下拉晶体管的阱区中包括有源区和穿过所述有源区的栅区，所述模拟传输门晶体管的阱区中仅包括有源区；

步骤S12：对各所述阱区进行P型离子注入，以形成P阱；

步骤S13：在各所述栅区上形成NMOS晶体管的栅极；以及

步骤S14：对各所述有源区进行N型离子注入，以形成所述P阱中的NMOS器件。

8.根据权利要求1所述的通孔刻蚀不足的检测方法，其特征在于，当所述电子束缺陷扫描仪在正电势条件下扫描时，其采用的着陆能量为500～1300eV，采用的电流为20～110nA；当所述电子束缺陷扫描仪在负电势条件下扫描时，其采用的着陆能量为1800～2500eV，采用的电流为20～110nA。

9.根据权利要求1所述的通孔刻蚀不足的检测方法，其特征在于，所述电子束缺陷扫描仪采用的像素为10～60nm。