一种半导体制程检测装置的制作方法

本实用新型涉及半导体检测领域，特别是涉及一种半导体制程检测装置。

背景技术：

在半导体器件的大规模生产中，通过对后段制程中的半导体器件进行可靠性测试，可以发现和纠正缺陷以解决缺陷产生的问题，因此，半导体器件的可靠性测试对于提高良率、改善工艺技术的可靠性和稳定性非常重要。

随着超大规模集成电路的迅猛发展，集成度不断提高，金属连线的线宽不断缩小，问题也随之而来，金属连线在较大电流密度的作用下，极易因电迁移造成空洞的产生；同时金属连线的沉积过程也容易产生空洞。金属连线上的空洞，增大金属连线的电阻，直接影响传输信号的准确性；而空洞增大则会造成电路的断路，对芯片性能和良率产生重大影响，金属连线的断接已成为一个不可忽视的问题。

如图1所示，在现有技术中，往往采用X射线发生器1产生的X射线照射半导体产品2，通过X射线成像对金属连线的空洞进行检测，藉由成像结果判断空洞的位置及大小。但是，在X射线照射半导体产品的过程中，会有一部分X射线的光子被半导体产品吸收，X射线的光子会对半导体产品产生物理损伤，被吸收的X射线光子越多，物理损坏的几率就越大。

吸收率与光子的能量有关，X射线发生器放射出能量光谱，这些能量大致被分为三个能带。低能量的光子几乎可以被金属薄膜完全吸收，他们对半导体芯片产生最大的伤害，同时低能量的光子也无法到达探测器，对成像没有贡献。高能量的光子几乎很少被金属薄膜吸收，会直接穿过半导体产品和探测器，所以他们很少对半导体产品造成损伤，同样对成像的贡献也很小。介于低能量和高能量之间的光子部分被金属薄膜吸收，部分被探测器接收到，通过不同区域探测器接收到的X射线光子数量的不同可有效检测金属连线的空洞情况，使得他们成为理想的成像光子。

因此，如何减少对成像无贡献的X射线光子的数量，进而减小X射线光子对半导体产品的物理损伤，提高半导体产品的良率，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种半导体制程检测装置，用于解决现有技术中X射线光子对半导体产品产生物理损伤，影响半导体产品良率和安全性等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种半导体制程检测装置，所述半导体制程检测装置至少包括：

X射线发生器，设置于所述X射线发生器的光线出射端口的滤波器；

所述滤波器包括支架及过滤板，所述支架将所述过滤板固定于所述X射线发生器的光线出射端口，所述过滤板的材质为锌或锌的混合物。

优选地，所述过滤板的直径设定为4.5mm～5.5mm。

优选地，所述过滤板的厚度设定为0.1mm～0.2mm。

优选地，所述过滤板滤除的X射线为对半导体检测成像没有贡献的低能量X射线。

更优选地，所述过滤板滤除的X射线的波长大于0.083nm。

优选地，所述过滤板与所述X射线发生器的光线出射端口平行设置。

优选地，所述支架包括第一挡板及第二挡板，分别与所述X射线发生器的光线出射端口垂直设置。

优选地，所述支架的材质为不锈钢。

如上所述，本实用新型的半导体制程检测装置，具有以下有益效果：

本实用新型的半导体制程检测装置通过在X射线的发生端口安装锌过滤板来滤除对成像没有贡献，且对半导体产品产生物理损伤的低能量X射线光子，在不影响空洞检测的情况下，有效降低半导体产品的物理损伤。

附图说明

图1显示为现有技术中的半导体制程检测装置的工作原理示意图。

图2显示为本实用新型的半导体制程检测装置的工作原理示意图。

图3显示为本实用新型的半导体制程检测装置与现有技术中的半导体制程检测装置的性能比较示意图。

元件标号说明

1 X射线发生器

2 半导体产品

3 滤波器

31 支架

32 过滤板

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图2～图3。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图2所示，本实用新型提供一种半导体制程检测装置，所述半导体制程检测装置至少包括：

X射线发生器1及滤波器3。

如图2所示，所述X射线发生器1用于产生X射线。

具体地，在本实施例中，所述X射线发生器1包括X射线产生模块及发射管，所述X射线产生模块在启动信号控制下产生X射线，所述发射管对X射线的发射方向进行限制，使X射线垂直发射至半导体产品的表面。所述X射线发生器1的结构、工作原理可以是现有技术中任意一种，不以本实施例为限。

如图2所示，所述滤波器3设置于所述X射线发生器1的光线出射端口。

具体地，所述滤波器3包括支架31及过滤板32。所述支架31将所述过滤板32固定于所述X射线发生器1的光线出射端口，在本实施例中，所述支架31包括第一挡板及第二挡板，所述第一挡板及所述第二挡板垂直设置于所述X射线发生器1的光线出射端口，分别位于所述过滤板32的左右两侧，对所述过滤板32进行固定。在实际应用中，所述支架31可以是任意可实现固定功能的结构，不以本实施例为限。所述支架31的材质包括但不限于本实施例的不锈钢，在此不一一赘述。在本实施例中，所述过滤板32与所述X射线发生器1的光线出射端口平行设置，在不影响过滤效果的前提下，所述过滤板32的设置角度不限，不以本实施例为限。在本实施例中，所述过滤板32设定为圆形结构，其直径设定为4.5mm～5.5mm，厚度设定为0.1mm～0.2mm，在本实施例中，所述过滤板32的直径设定为5mm，所述过滤板32的厚度设定为0.1mm；在不影响过滤效果的前提下，所述过滤板32的尺寸和形状不限，不以本实施例为限。在本实施例中，所述过滤板32的材质为锌或锌的混合物，任意可实现低能量的X射线光子的过滤的才会均适用于本实用新型，在本实施例中，低能量的X射线光子是指对半导体检测成像没有贡献的低能量X射线。进一步地，在本实施例中，所述低能量X射线限定为波长大于0.083nm的X射线。

如图2所示，经过滤波后的X射线照射到半导体产品2的表面，其中，低能量X射线光子已滤除，适于成像的X射线光子用于成像，高能量的X射线光子穿过半导体产品2及探测器，只有用于成像的部分光子被需成像检测的金属薄膜吸收，在不影响成像的情况下，半导体产品2因X射线受到的物理损伤的几率降至最低。半导体产品2中的芯片及器件的良率得到了保障。

如图3所示，虚线为现有技术中的半导体制程检测装置发射的X射线的分布，其中，波长介于0.083nm～0.25nm、能量介于5～15之间的X射线光子为低能量光子，光子计数在100000左右；波长介于0.036nm～0.083nm、能量介于15～35之间的X射线光子为对成像有贡献的光子，光子计数在10000左右；波长介于0.0017nm～0.036nm、能量介于35～75之间的X射线光子为高能量光子，光子计数在10000以下。实线为本实用新型的半导体制程检测装置经过滤波后发射的X射线的分布，其中，低能量光子计数在10000左右，对成像有贡献的光子计数在10000左右，高能量光子计数在10000以下。由此可见，本实用新型的半导体制程检测装置能有效滤除了97.5％以上低能量光子的剂量；对成像有贡献的光子剂量稍有减少，但不影响空洞检测的成像效果；而高能量光子的剂量基本未发生变化。

本实用新型的半导体制程检测装置通过在X射线的发生端口安装锌过滤板来滤除对成像没有贡献，且对半导体产品产生物理损伤的低能量X射线光子，在不影响空洞检测的情况下，有效降低半导体产品的物理损伤。

综上所述，本实用新型提供一种半导体制程检测装置，包括：X射线发生器，设置于所述X射线发生器的光线出射端口的滤波器；所述滤波器包括支架及过滤板，所述支架将所述过滤板固定于所述X射线发生器的光线出射端口，所述过滤板的材质为锌或锌的混合物。本实用新型的半导体制程检测装置通过在X射线的发生端口安装锌过滤板来滤除对成像没有贡献，且对半导体产品产生物理损伤的低能量X射线光子，在不影响空洞检测的情况下，有效降低半导体产品的物理损伤。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。