[发明专利]模拟晶圆芯片的电性的方法及半导体工艺方法

说明书

本发明涉及一种模拟晶圆芯片的电性的方法，其特征在于，包括：构建数据库，所述数据库包括晶圆芯片经过目标关键工艺后所获得的半导体结构的光谱数据、所述晶圆芯片的实际电性数据以及所述光谱数据与所述实际电性数据之间的对应关系；对目标晶圆芯片执行所述目标关键工艺，获取所述目标晶圆芯片经过所述目标关键工艺后所得的半导体结构的光谱数据，该光谱数据为目标光谱数据；基于获取的所述目标光谱数据及所述数据库模拟出所述目标晶圆芯片的电性数据，该电性数据为目标电性数据。上述模拟晶圆芯片的电性的方法，可以在目标关键工艺后及时评估晶圆芯片的电性参数，便于及时发现晶圆芯片在制备过程中出现的电性异常，减少人力、物力和财力的浪费。

技术领域

本发明涉及属于半导体器件制造过程的量测领域，特别是涉及一种模拟晶圆芯片的电性的方法及半导体工艺方法。

背景技术

在半导体制程中，在一些目标关键工艺步骤后一般均进行光学线宽测量(OCD)，以实时检测各制程站点所得到的半导体结构是否存在异常。光学线宽测量的原理为：基于几何模型光谱与实际测量光谱的耦合计算，得到所得的半导体结构的几何结构参数。

光学线宽测量仅能反应所得的半导体结构的几何结构参数(譬如，高度、线宽或深度等等)，并不能通过光学线宽测量直接获得所得的半导体结构的电性参数。同时，由于半导体工艺在微观层面的不稳定性，最终得到的半导体结构的形状不固定，光学线宽测量所得的几何结构参数与电性参数的关系无法确定，导致目前尚无能够关联线性参数的测量数据，若前端制程有问题，需要到电性测试阶段才能发现。

然而，现有制程中的电性参数都是需要在制程达到M0_WAT(最底层金属层的晶圆级接收测试)或最终的探针(Probe)测试阶段才可以测出，并不能时及时发现在某一个制程站点得到的半导体结构是否会造成电性异常，在所得的半导体结构已经出现电性异常时，仍会继续执行后续制程，造成人力、物力和财力的浪费。

发明内容

基于此，有必要针对传统测量方法无法及时发现半导体结构电性异常的问题，提供一种模拟晶圆芯片的电性的方法及半导体工艺方法。

一种模拟晶圆芯片的电性的方法，包括：构建数据库，所述数据库包括晶圆芯片经过目标关键工艺后所获得的半导体结构的光谱数据、所述晶圆芯片的实际电性数据以及所述光谱数据与所述实际电性数据之间的对应关系；对目标晶圆芯片执行所述目标关键工艺，获取所述目标晶圆芯片经过所述目标关键工艺后所得的半导体结构的光谱数据，该光谱数据为目标光谱数据；基于获取的所述目标光谱数据及所述数据库模拟出所述目标晶圆芯片的电性数据，该电性数据为目标电性数据。

在其中一个实施例中，所述晶圆芯片的实际电性数据为所述晶圆芯片在经过所有工艺后测量出的电性数据。

在其中一个实施例中，构建所述数据库包括：收集多批次晶圆芯片在经过目标关键工艺后所获得的半导体结构的光谱数据；收集各批次所述晶圆芯片的实际电性数据；建立所述实际电性数据与所述光谱数据的对应关系；验证所述实际电性数据与所述光谱数据的对应关系。

在其中一个实施例中，验证所述实际电性数据与所述光谱数据的对应关系包括：提供测试晶圆芯片；对所述测试晶圆芯片执行所述目标关键工艺，获取所述测试晶圆芯片经过所述目标关键工艺后所得的半导体结构的光谱数据，该光谱数据为测试光谱数据；通过测试光谱数据和数据库模拟出所述测试晶圆芯片的电性数据，该电性数据为测试电性数据；将所述测试晶圆芯片执行所有工艺后，获得所述测试晶圆芯片的实际电性数据；将所述测试电性数据和所述测试晶圆芯片的实际电性数据进行对比，以获得所述测试电性数据和所述实际电性数据的相关度值；根据所述相关度值判断所述测试光谱数据和所述测试电性数据之间的对应关系是否可信。

在其中一个实施例中，将所述测试电性数据和所述测试晶圆芯片的实际电性数据进行对比，以获得所述测试电性数据和所述实际电性数据的相关度值的公式为：