[发明专利]晶粒尺寸的检测方法

说明书

本发明提供了一种晶粒尺寸的检测方法。通过收集多个基准薄膜的晶粒尺寸和折射率，从而建立晶粒尺寸和折射率的对应关系，进而在后续对待检测薄膜进行晶粒尺寸的检测时，可通过测量待检测薄膜的折射率，并结合晶粒尺寸和折射率的对应关系，可以推算出待检测薄膜的晶粒尺寸。可见，基于本发明提供的检测方法，不需要对待检测薄膜进行切片处理，可以避免对待检测薄膜造成损伤，并且晶粒尺寸的检测时间较短，能够及时的反馈出待检测薄膜的品质。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种晶粒尺寸的检测方法。

背景技术

在半导体制程中，薄膜生长必不可少。以及，在实际的产品生产过程中，在生长完薄膜之后，需要对薄膜进行检测以评判所生长的薄膜的品质，通常包括对薄膜的厚度和方块电阻等进行测量。此外，针对晶体薄膜而言，薄膜的“晶粒尺寸”也是体现晶体薄膜品质的一项重要指标。例如，以多晶硅薄膜为例，其常常用来作为CMOS器件的栅极，因此构成栅极的多晶硅薄膜的晶粒尺寸将会直接影响到最终所形成的CMOS器件的性能。

目前，在对薄膜的晶粒尺寸进行检测时，通常是对薄膜进行切片处理，接着再利用扫描电子显微镜测量出薄膜的晶粒尺寸。然而，现有的晶粒尺寸的检测方法中，需要对薄膜进行切片处理，具有破坏性，会导致对应的晶片需要被报废；并且，利用现有的检测方法，其检测周期较长，存在检测结果滞后，从而无法及时的反馈所生长的薄膜的品质。

可见，如何及时检测薄膜的晶粒尺寸，并改善由于晶粒尺寸的检测而导致晶片报废的问题至关重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶粒尺寸的检测方法，以解决现有的检测方法存在检测结果滞后，并具有破坏性的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种晶粒尺寸的检测方法，包括：

提供多个基准薄膜，并获取各个基准薄膜的折射率和晶粒尺寸；

根据多个基准薄膜的折射率值和对应的晶粒尺寸值，建立折射率和晶粒尺寸的对应关系；以及，

提供待检测薄膜，以及检测所述待检测薄膜的折射率，并根据折射率和晶粒尺寸的对应关系，推导出所述待检测薄膜的晶粒尺寸。

可选的，建立折射率和晶粒尺寸的对应关系的方法包括：

根据多个基准薄膜的折射率值和对应的晶粒尺寸值，建立晶粒尺寸和折射率的对照表。

可选的，建立折射率和晶粒尺寸的对应关系的方法包括：

根据多个基准薄膜的折射率值和对应的晶粒尺寸值，绘制折射率关于晶粒尺寸的图表，或者绘制晶粒尺寸关于折射率的图表。

可选的，建立折射率和晶粒尺寸的对应关系的方法包括：

根据多个基准薄膜的折射率值和对应的晶粒尺寸值进行模型推算，以建立折射率关于晶粒尺寸的函数关系式，或者建立晶粒尺寸关于折射率的函数关系式。

可选的，晶粒尺寸关于折射率的函数关系式为：晶粒尺寸是关于折射率的一次函数。

可选的，优先测量所述基准薄膜的折射率，接着再测量所述基准薄膜的晶粒尺寸。

可选的，获取所述基准薄膜的折射率的方法包括：利用激光椭圆偏振仪测量所述基准薄膜的折射率。

可选的，获取所述基准薄膜的晶粒尺寸的方法包括：

对所述基准薄膜进行切片处理，以获取基准薄膜的切片样品；以及，

利用扫描电子显微镜对所述切片样品中的晶粒尺寸进行测量。

可选的，测量所述待检测薄膜的折射率的方法包括：利用激光椭圆偏振仪测量所述待检测薄膜的折射率。