[发明专利]一种源漏沟槽工艺的监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种源漏沟槽工艺的监测方法。

背景技术

随着集成电路技术的不断发展，对器件的性能也提出了更高的要求。目前，除了高k/金属栅工程的应用外，在45纳米技术节点上还引入了源漏应力工程，来进一步提高载流子的迁移率。

源漏应力工程，即源漏沟槽工艺，其主要工艺步骤包括：在形成栅极结构之后，通过光刻将需要进行源漏应变调节的位置暴露出来，可以通过干法刻蚀或湿法腐蚀技术，形成沟槽，通常晶体硅的衬底中形成的为SigMa形状的硅沟槽，如图1所示，该硅槽形状是由于湿法化学腐蚀对硅(100)和(111)选择性腐蚀造成的；而后，通过选择性外延技术，对于PMOS，在硅沟槽中进行选择性SiGe外延生长，由于Ge原子半径大于硅，因此外延的SiGe将对PMOS沟到产生压应力作用，从而提升PMOS的空穴迁移率；对于NMOS，在硅沟槽中进行选择性SiC外延生长，以提高NMOS电子迁移率，如图2所示。

对于通过湿法化学腐蚀出来的源漏沟槽，无法采用常规的直观监控方法来对获得沟槽形状或是深度进行有效快速表征。最直观的方式就是通过扫描电子显微镜看硅槽化学腐蚀后晶圆的横截面，但这种方法对晶圆具有破坏性，并且反馈结果慢，无法直接用于量产时对制程的有效监控。

为此，需要提出直观的且适用于量产的快速监测方法，以判断源漏沟槽形状和深度是否达到工艺要求。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，提供一种源漏沟槽工艺的监测方法，适用于量产监测，快速有效。

为此，本发明提供了如下技术方案：

一种源漏沟槽工艺的监测方法，包括：

提供源漏沟槽形成后的衬底的质量目标值以及其容差范围；

提供衬底，在衬底上形成源漏沟槽；

获得源漏沟槽形成后的衬底的质量；

判断该质量是否在质量目标值的容差范围内。

可选的，提供质量目标值的步骤具体为：测量特定产品的衬底在源漏沟槽形成后的质量，通过扫描电子显微镜分析该衬底的源漏沟槽的形貌和深度，确定该衬底的质量为质量目标值。

可选的，提供质量容差值的步骤具体为：测量该特定产品的其他多批次衬底在源漏形成后的质量，得到源漏沟槽形成后的质量变化数据，以确定容差范围。

本发明还提供了一种源漏沟槽工艺的监测方法，包括：

提供源漏沟槽形成前、后的质量差目标值以及其容差范围；

提供源漏沟槽形成前的衬底，获得该衬底的第一质量；

提供源漏沟槽形成后的衬底，获得该衬底的第二质量；

判断第二质量与第一质量的质量差是否在质量差目标值的容差范围内。

可选的，提供质量差目标值的步骤具体为：测量特定产品的衬底在源漏沟槽形成前、后的质量，通过扫描电子显微镜分析该衬底的源漏沟槽的形貌和深度，确定该衬底源漏沟槽形成前、后质量差为质量差目标值。

可选的，提供质量差容差值的步骤具体为：测量该特定产品的其他多批次衬底在源漏沟槽形成前、后的质量，得到源漏沟槽形成前、后的质量差变化数据，以确定容差范围。

本发明实施例提供的源漏沟槽工艺的监测方法，通过测量硅源漏沟槽形成后衬底的质量，来间接监测源漏沟槽工艺的是否达到要求，该方法直观、快速并对晶圆没有损伤，也无需特定的测试结构，适用于量产时对源漏沟槽制程的有效监测，提高沟槽填充时的质量。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1-2为源漏应力工程工艺过程中的器件截面示意图；

图3为根据本发明实施例一的源漏沟槽工艺的监测方法的流程示意图；

图4为根据本发明实施例一的方法监测源漏沟槽工艺的过程中器件的截面示意图；

图5为根据本发明实施例二的源漏沟槽工艺的监测方法的流程示意图；

图6-7为根据本发明实施例二的方法监测源漏工艺的过程中器件的截面示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。