浅沟道隔离区内的空洞检测方法

浅沟道隔离区内的空洞检测方法
【专利摘要】一种浅沟道隔离区内的空洞检测方法，其检测划片槽内最小线宽小于晶片内最小线宽的划片槽图形的浅沟道隔离区，通过判断划片槽图形的浅沟道隔离区内是否存在空洞来判断晶片内管芯区域图形的浅沟道隔离区是否存在空洞。由于较小尺寸图形的浅沟道隔离区更容易出现空洞且更容易显露出来，因此通过检测较小尺寸划片槽图形的浅沟道隔离区内是否有空洞能够较早的检测出晶圆的晶片内的空洞，从而缩短检测周期，减小设备产能与原材料的浪费。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及集成电路制造技术，特别是涉及一种浅沟道隔离区内的空洞检测方 法。 浅沟道隔离区内的空洞检测方法

【背景技术】
[0002] 近年来，随着半导体集成电路制造技术的发展，芯片中所含元件的数量不断增加， 元件的尺寸也因集成度的提高而不断缩小。然而无论元件尺寸如何缩小化，在芯片中各元 件之间仍必须有适当的绝缘或隔离才能得到良好的元件性质。在各元件隔离技术中，局部 娃氧化方法和浅沟道隔离（Shallow Trench Isolation, STI)在制造过程中是最常被采用 的两种技术。浅沟道隔离技术的优点是隔离效果好，而且占用的面积小，但也有自身的缺 点。
[0003] 请参考图1，浅沟道隔离技术一般会采用高密度等离子体化学气相沉积 (High-density plasma Chemical Vapor Deposition，HDPCVD)方法来淀积氧化物隔离区 域。在淀积过程中沟道周围的淀积速度会比其它区域的淀积速度快，这样会使沟道提前封 口，造成沟道内部出现空洞（void) 130,也就是填充不完全。这些空洞容易导致半导体元器 件漏电甚至短路。图1中的衬底110上形成有浅沟道隔离区120,浅沟道隔离区120内具有 空洞130。此处的空洞130是在浅沟道隔离区120内部没有暴露出来。
[0004] 为了避免生产出有空洞缺陷的半导体元器件，在制造过程中，需要检测所制造的 元器件是否有空洞产生。由于空洞会形成在浅沟道隔离区内较深的位置，所以在空洞刚形 成之后，也就是浅沟道隔离区形成之后无法检测出浅沟道隔离区内部是否有空洞形成。常 用的方法是在经过后续一系列工艺，如离子腐蚀、酸洗等之后，空洞被放大显露出来的时候 才可以被检测出来。如图2所示，此时的空洞130是暴露出来的，容易检测到。这样就导致 检测周期较长(一般要三天以上)，同时导致设备产能和原材料的浪费。


【发明内容】

[0005] 基于此，有必要提供一种浅沟道隔离区内的空洞检测方法，其检测周期短，并能减 小设备产能与原材料的浪费。
[0006] 一种浅沟道隔离区内的空洞检测方法，包括如下步骤：准备好经过浅沟道隔离区 形成工艺处理后的晶圆，选择晶圆上划片槽内划片槽图形作为待检测图形，检测所述待检 测图形的浅沟道隔离区内是否存在空洞，如果检测到待检测图形的浅沟道隔离区内存在空 洞则认为晶圆晶片内的浅沟道隔离区存在空洞，否则认为晶圆晶片内的浅沟道隔离区不存 在空洞。
[0007] 在其中一个实施例中，所述待检测图形为晶圆上划片槽内划片槽图形的最小线宽 小于晶片内管芯区域图形的最小线宽的划片槽图形。
[0008] 在其中一个实施例中，所述准备好经过浅沟道隔离区形成工艺处理后的晶圆的步 骤之后还包括对晶圆进行抛光处理的步骤。
[0009] 在其中一个实施例中，所述对晶圆进行抛光处理的步骤是采用化学机械抛光方法 进行的。
[0010] 在其中一个实施例中，所述检测所述待检测图形的浅沟道隔离区内是否存在空洞 的步骤是采用缺陷检测仪进行检测的。
[0011] 在其中一个实施例中，待检测图形的最小线宽为管芯区域图形对应半导体器件持 续减小尺寸直至失效时所对应的最小线宽。
[0012] 上述浅沟道隔离区内的空洞检测方法检测划片槽内最小线宽小于晶片内最小线 宽的划片槽图形的浅沟道隔离区，通过判断划片槽图形的浅沟道隔离区内是否存在空洞来 判断晶片内管芯区域图形的浅沟道隔离区是否存在空洞。由于较小尺寸图形的浅沟道隔离 区更容易出现空洞且更容易显露出来，因此通过检测较小尺寸划片槽图形的浅沟道隔离区 内是否有空洞能够较早的检测出晶圆的晶片内的空洞，从而缩短检测周期，减小设备产能 与原材料的浪费。

【专利附图】

【附图说明】
[0013] 图1为浅沟道隔离区内的空洞未显露出来时的示意图；
[0014] 图2为浅沟道隔离区内的空洞显露出来时的示意图；
[0015] 图3为一个实施例的浅沟道隔离区内的空洞检测方法流程图。

【具体实施方式】
[0016] 请参考图3,本发明的一个实施方式提供一种浅沟道隔离区内的空洞检测方法。该 浅沟道隔离区内的空洞检测方法包括如下步骤。
[0017] 步骤S110,准备好经过浅沟道隔离区形成工艺处理后的晶圆。该晶圆上具有晶片 (die)和晶片之间的划片槽。在该晶圆未完成全部工艺在晶圆上形成可以工作的芯片之前， 将晶圆上的未完全成形的半导体器件称为图形。经过浅沟道隔离区形成工艺处理后的晶 圆的浅沟道隔离区内就可能存在空洞，这时就需要对该晶圆进行检测以确定是否有空洞存 在。经过浅沟道隔离区形成工艺处理后的晶圆的晶片上具有管芯区域图形，划片槽内具有 划片槽图形。划片槽图形对应于晶片内管芯区域图形，也就是说划片槽图形具有和管芯区 域图形相同或者相似的形状，划片槽图形具有和管芯区域图形也就具有相同或者相似的特 性。这样在对晶圆进行处理的过程中可以通过检测划片槽图形来检测晶片内管芯区域图形 是否符合要求。
[0018] 步骤S120,对晶圆进行抛光处理。这样可以使晶圆上浅沟道隔离区内存在的空洞 更容易显露出来，便于检测。在本实施例中，对晶圆进行抛光处理是采用化学机械抛光方法 进行的。
[0019] 步骤S130,选择晶圆上划片槽内划片槽图形作为待检测图形。晶圆的划片槽内一 般会设计有最小线宽小于晶片内管芯区域图形的最小线宽的划片槽图形，进行检测时就可 以选择这个划片槽图形作为待检测图形。此处的待检测图形的最小线宽为管芯区域图形对 应的半导体器件持续减小尺寸直至失效时所对应的最小线宽，选择具有这样最小线宽的图 形作为待检测图形可以使检测结果更加准确。当然也可以选择其它最小线宽小于管芯区域 图形的最小线宽的划片槽图形作为最小线宽，此处不以此为限。
[0020] 步骤S140,检测待检测图形的浅沟道隔离区内是否存在空洞。由于较小尺寸图形 的浅沟道隔离区更容易出现空洞且更容易显露出来，因此通过检测较小尺寸划片槽图形的 浅沟道隔离区内是否有空洞能够较早的检测出晶圆的晶片内的空洞。如图2所示，划片槽 图形的浅沟道隔离区120内的空洞130就容易暴露出来，这样划片槽图形的浅沟道隔离区 120内的空洞130此时就可以检测出来。在本实施例中，检测待检测图形的浅沟道隔离区内 是否存在空洞是采用缺陷检测仪进行检测的。检测结果可以从缺陷检测仪中看出来。
[0021] 步骤S150,如果检测到待检测图形的浅沟道隔离区内存在空洞则认为晶圆晶片内 的浅沟道隔离区存在空洞，否则认为晶圆晶片内的浅沟道隔离区不存在空洞。
[0022] 这样就完成了对晶圆的晶片的浅沟道隔离区内是否存在空洞的检测。该浅沟道隔 离区内的空洞检测方法检测划片槽内最小线宽小于晶片内最小线宽的划片槽图形的浅沟 道隔离区，通过判断划片槽图形的浅沟道隔离区内是否存在空洞来判断晶片内管芯区域图 形的浅沟道隔离区是否存在空洞。由于较小尺寸图形的浅沟道隔离区更容易出现空洞且更 容易显露出来，因此通过检测较小尺寸划片槽图形的浅沟道隔离区内是否有空洞能够较早 的检测出晶圆的晶片内的空洞。而常用的检测方法需要等到离子腐蚀、酸洗等一系列工艺 之后，空洞被放大显露出来的时候才可以被检测出来。所以，相对于常用的浅沟道隔离区内 的空洞检测方法，该浅沟道隔离区内的空洞检测方法能够在浅沟道隔离区形成工艺之后就 检测出浅沟道隔离区内是否有空洞存在。该浅沟道隔离区内的空洞检测方法具有缩短检测 周期，减小设备产能与原材料的浪费的优点。
[0023] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1. 一种浅沟道隔离区内的空洞检测方法，其特征在于，包括如下步骤： 准备好经过浅沟道隔离区形成工艺处理后的晶圆， 选择晶圆上划片槽内划片槽图形作为待检测图形， 检测所述待检测图形的浅沟道隔离区内是否存在空洞， 如果检测到待检测图形的浅沟道隔离区内存在空洞则认为晶圆晶片内的浅沟道隔离 区存在空洞，否则认为晶圆晶片内的浅沟道隔离区不存在空洞。
2. 根据权利要求1所述的浅沟道隔离区内的空洞检测方法，其特征在于，所述待检测 图形为晶圆上划片槽内划片槽图形的最小线宽小于晶片内管芯区域图形的最小线宽的划 片槽图形。
3. 根据权利要求1所述的浅沟道隔离区内的空洞检测方法，其特征在于，所述准备好 经过浅沟道隔离区形成工艺处理后的晶圆的步骤之后还包括对晶圆进行抛光处理的步骤。
4. 根据权利要求3所述的浅沟道隔离区内的空洞检测方法，其特征在于，所述对晶圆 进行抛光处理的步骤是采用化学机械抛光方法进行的。
5. 根据权利要求1所述的浅沟道隔离区内的空洞检测方法，其特征在于，所述检测所 述待检测图形的浅沟道隔离区内是否存在空洞的步骤是采用缺陷检测仪进行检测的。
6. 根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的浅沟道隔离区内的空洞检测方法，其 特征在于，待检测图形的最小线宽为管芯区域图形对应半导体器件持续减小尺寸直至失效 时所对应的最小线宽。
【文档编号】H01L21/66GK104112685SQ201310143044
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年4月22日 优先权日:2013年4月22日
【发明者】吕淑瑞 申请人:无锡华润上华科技有限公司