[发明专利]一种便于在线监控的凹陷结构及其制备方法

说明书

本发明公开了一种便于在线监控的凹陷结构，包括介质层Ⅰ和位于介质层Ⅰ上方的介质层Ⅱ，所述介质层Ⅰ中包括金属通孔和金属接触层，所述金属接触层位于所述金属通孔的上方；所述介质层Ⅱ中包括位于金属接触层上方的锥形凹槽，所述锥形凹槽具有倾斜侧壁，且所述锥形凹槽远离金属接触层的水平截面面积大于所述锥形凹槽靠近金属接触层的水平截面面积；所述倾斜侧壁上覆盖反射薄膜。本发明提供的一种便于在线监控的凹陷结构及其制备方法，通过监控系统成像所得的亮暗相间的环状图像，可以快速识别凹陷结构中缺陷。

技术领域

本发明涉及凹陷结构领域，具体涉及一种便于在线监控的凹陷结构及其制备方法。

背景技术

现代CMOS量产技术之所以能够以低成本高性能/高成品率运行，非常重要的一点就是在生产过程中引入了工艺的在线监控，通过光学或者SEM等手段，对缺陷、颗粒、图形尺寸等等问题进行实时的在线监控，以便于及时发现问题，并采用对应的简单处理方法解决问题，从而能够避免产品完全流片结束后再发现问题，若等到产品完全流片结束后，此时产品硅片已完成整个流程，其报废成本较高。

在制备凹陷结构(例如接触孔、接触槽等)过程中，传统支撑与电连接孔的侧壁刻蚀形貌较直，由于该孔是刻蚀牺牲层来形成的，故深度较深，这样凹陷结构内部的光线很难反射出来，通常孔侧壁在光学检测时是黑色图像。同时由于侧壁较直，侧壁薄膜的台阶覆盖率也较低，其寄生电阻较高，会影响到产品整体性能，因此从产品性能角度，希望能够改善凹陷结构的形貌，便于及时在线监控凹陷结构的形貌。

发明内容

本发明的目的是提供一种便于在线监控的凹陷结构及其制备方法，通过在凹陷结构中形成倾斜侧壁，当在线监控所述凹陷结构时，倾斜侧壁上方的反射薄膜在成像图形中对应形成亮色反射外环，倾斜侧壁下方无法将入射光反射或者散射出凹陷结构的部分在成像图形中对应形成暗色中环，金属接触层在成像图形中对应形成亮色反射区域，通过亮暗相间的环状对比，便于在线监控凹陷结构。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种便于在线监控的凹陷结构，包括介质层Ⅰ和位于介质层Ⅰ上方的介质层Ⅱ，所述介质层Ⅰ中包括金属通孔和金属接触层，所述金属接触层位于所述金属通孔的上方；所述介质层Ⅱ中包括位于金属接触层上方的锥形凹槽，所述锥形凹槽具有倾斜侧壁，且所述锥形凹槽远离金属接触层的水平截面面积大于所述锥形凹槽靠近金属接触层的水平截面面积；所述倾斜侧壁上覆盖反射薄膜；

当在线监控所述凹陷结构时，入射光入射至所述凹陷结构，监控系统收集凹陷结构的反射光线或者散射光线，形成成像图形；其中，所述倾斜侧壁上方的反射薄膜在成像图形中对应形成亮色反射外环，倾斜侧壁下方无法将入射光反射或者散射出凹陷结构的部分在成像图形中对应形成暗色中环，金属接触层在成像图形中对应形成亮色反射区域。

进一步地，所述反射薄膜覆盖所述金属接触层的边缘，其中，覆盖在金属接触层边缘的反射薄膜与所述倾斜侧壁下方无法将入射光反射或者散射出凹陷结构的部分在成像图形中对应形成暗色中环。

进一步地，所述介质层Ⅰ和介质层Ⅱ之间还包括隔离介质，所述反射薄膜和隔离介质依次覆盖所述金属接触层的边缘，其中，覆盖在金属接触层边缘的反射薄膜和隔离介质与所述倾斜侧壁下方无法将入射光反射或者散射出凹陷结构的部分在成像图形中对应形成暗色中环。

进一步地，所述介质层Ⅱ对入射光的反射能力或散射能力小于反射薄膜对入射光的反射能力或散射能力，所述倾斜侧壁的外部的介质层Ⅱ在成像图像中对应形成暗色外环。

进一步地，所述暗色外环的宽度大于0.2微米。

进一步地，所述金属接触层和金属通孔之间通过连接薄膜隔离。

进一步地，所述倾斜侧壁与介质层Ⅰ的夹角小于75°。

进一步地，所述反射薄膜包括硅薄膜或者锗薄膜或者锗硅薄膜。

进一步地，所述暗色中环的宽度大于0.2微米。