[发明专利]空气中分子污染物的检测方法及铜互连结构的形成方法

说明书

本发明提供了一种洁净室空气中分子污染物的检测方法，包括：提供至少一检测基板，检测基板的表面形成有灵敏层，灵敏层包括金属铜层；将检测基板放置于洁净室中预设时间，并获取检测基板的缺陷数据，缺陷数据为洁净室的空气中分子污染物于灵敏层中形成的缺陷的数据；以及，比较检测基板的缺陷数据是否小于洁净室的预设缺陷数值，若是，则洁净室的空气中分子污染物浓度正常。本发明中，利用空气中分子污染物与灵敏层形成缺陷，再获取检测基板的缺陷数据，并将该缺陷数据与预设缺陷数值相比较，若检测基板的缺陷数据小于预设缺陷数值则判定洁净室空气中分子污染物浓度正常，从而实现了方便且及时地检测洁净室空气中分子污染物。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种空气中分子污染物的检测方法及铜互连结构的形成方法。

背景技术

半导体器件制造(Fabrication，FAB)的洁净室(Clean Room)对空气中分子污染物(Airborne Molecular Contamination)有着严格的控制要求。其中，空气中分子污染物不仅影响制造工艺良率，还对人员的身体健康可能存在风险。

如图1a所示，在铜电镀（ECP）工艺之前的衬底10’上形成有用于互连的开口11’（Via），在开口11’内形成有一薄层籽晶铜层20’（Cu seed），用于在铜电镀工艺中通电作为阴极以填充电镀铜。若在该铜制程的洁净室中空气中分子污染物超标，空气中分子污染物将腐蚀部分位于开口11’中的籽晶铜层20’，使得该处的籽晶铜层变薄或者缺失形成腐蚀缺陷21’。如图1b所示，在衬底10’上覆盖及填充电镀铜30’时，腐蚀缺陷21’处将形成有空洞31’（Void），从而影响制造工艺良率或所形成器件的可靠性。

现有针对洁净室空气中分子污染物的检测方法，包括针对产品晶圆的检测和针对空气中分子污染物的直接检测。从上述图1a及图1b可知，由AMC所造成的缺陷（例如空洞）有可能难以从后续产品晶圆的例如缺陷检测（defect inspection）或WAT中检测到，即使能分选成品率（Sort yield）测试中检测到该缺陷，但从铜制程到Sort yield可能需要一个月，从而难以保证检测的时效性。另一方面，由于AMC包括分子酸（MA，Molecular Acid）、分子碱（MB）、可凝性有机污染物（MC）及掺杂剂（MD）等多类组分，将导致能直接检测AMC各组分浓度的检测机台非常昂贵，使得AMC检测的成本较高，且检测点设置也不灵活。

发明内容

本发明的目的在于提供一种洁净室空气中分子污染物的检测方法，用于方便且及时地实现洁净室空气中分子污染物的检测。

为解决上述技术问题，本发明提供一种洁净室空气中分子污染物的检测方法，用于在铜制程的洁净室中检测空气中分子污染物，包括：提供至少一个检测基板，所述检测基板的表面形成有灵敏层，所述灵敏层包括金属铜层；将所述检测基板放置于洁净室中预设时间，并获取所述检测基板的缺陷数据，所述缺陷数据为所述洁净室的空气中分子污染物于所述灵敏层中形成的缺陷的数据；以及，比较所述检测基板的缺陷数据是否小于所述洁净室的预设缺陷数值，若是，则判定所述洁净室的空气中分子污染物浓度正常，若否，则判定所述洁净室的空气中分子污染物浓度超标。

可选的，在所述铜制程的电镀铜工艺前或工艺中检测洁净室空气中分子污染物。

可选的，所述灵敏层的厚度为80埃~120埃。

可选的，所述预设检测时间为3小时~4小时。

可选的，所述灵敏层采用物理气相沉积工艺或原子沉积工艺形成。

可选的，所述检测基板与所述灵敏层之间依次形成有氧化硅层、氮化钽层及钽层，所述氧化硅层覆盖所述检测基板，所述灵敏层覆盖所述钽层。

可选的，利用经验证空气中分子污染物正常的产品基板的历史缺陷数据分布获得所述预设缺陷数值。