专利名称：检测接触窗蚀刻结果的方法
技术领域：
本发明涉及一种测试方法，特别是涉及一种可利用所呈现的不同影像色泽来判定检测结果的方法。
背景技术：
自从第一个集成电路的出现至今，集成电路已经历近四十年的发展，而单一芯片所能容纳的组件数量，也呈现爆炸性的成长。随着半导体工艺技术已进步到超大规模集成电路(ultra large scale integration；ULSI)、甚至是更先进的工艺，单一芯片上所容纳的组件数已由以往的数千个组件、提高至数千万个组件。因此以如此密集分布的电路及数量庞大的组件而言，为了确保芯片的运作特性及可靠度，对芯片的检查或品管工作变得更加重要。
电子组件、电路组件、及半导体组件等的装置，在制造电性接触窗的蚀刻工艺中，若蚀刻不完全，会造成电性操作特性的损坏。一般来讲，工艺设备的装设错误、蚀刻工艺条件控制不良、操作上人为的疏漏或上述的各种组合均会造成不稳定或异常的蚀刻状态。上述情形所造成的异常蚀刻状态将会造成接触窗蚀刻的不完全，损害电性操作，若异常蚀刻状态无法实时被发现，一直到具缺陷的芯片被制造出来才发现，会因而造成了大量的芯片浪费。因此，极需要一种方便且效率高的检测技术，用以检测蚀刻完成后的异常或不稳定蚀刻状态。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种检测接触窗蚀刻结果的方法，其利用硅与二氧化硅或其它绝缘材质在电子束照射后，由于充电(Charging)效应后所呈现的影像色泽不同来辨别接触窗蚀刻有无完全。因此，蚀刻工艺的异常状态可以由电子束照射上检测得到，使得半导体集成电路工艺可以于大量缺陷芯片产生之前得到校正。
为了达到上述目的，本发明提供了一种检测接触窗蚀刻结果的方法，该检测方法至少包含以下步骤将完成接触窗蚀刻的晶片进行扫描电子显微镜图拍摄；及当该扫描电子显微镜图上所显示的该多个接触窗彼此间呈现明暗不同的色泽，即表示部分的多个接触窗蚀刻未完全。
换言之，本发明中的检测接触窗蚀刻结果的方法可包含以下步骤首先将接触窗蚀刻完成后的芯片置于扫描电子显微镜(SEM)下，以低倍率(500至2K)进行扫描，时间约5至10秒，由于硅与二氧化硅或其它绝缘材质在电子束照射后，因为不同材质会有不同的充电(Charging)效应，因此会呈现不同的影像色泽，即可经由颜色的对比来判定蚀刻是否完全。
本发明的优点是由于本发明利用硅与二氧化硅或其它绝缘材质在电子束照射后，因充电(Charging)效应后所呈现的影像色泽不同来辨别接触窗蚀刻有无完全，因此，蚀刻工艺的异常状态可以由电子束照射上检测得到，使得半导体集成电路工艺可以于大量缺陷芯片产生之前得到校正，从而消除因异常蚀刻状态无法实时发现，而造成了大量的芯片浪费的缺点。
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明图1显示在半导体底材上形成接触窗半导体晶片的截面视图；图2显示在半导体底材上所形成的接触窗内仍含介电层存在；图3显示在完成接触窗蚀刻后晶片的扫描电子显微镜(SEM)图；图4显示另一个在完成接触窗蚀刻后晶片的扫描电子显微镜(SEM)图。
图中符号说明100 半导体硅底材 110 接触窗120 金属线130 金属连接洞150 介电层301、401 箭头具体实施方式
在不限制本发明的精神及应用范围之下，以下即以一实施例，介绍本发明的实施；本领域技术人员，在了解本发明的精神后，当可应用此方法于各种不同产品的接触窗蚀刻检测中，来消除因异常蚀刻状态无法实时发现，而造成了大量的芯片浪费的缺点，本发明的应用当不仅限于以下所述的实施例。
参见图1所示，在一其上形成有MOS晶体管的硅底材100上，其中该MOS晶体管结构被忽略，其上的金属线120，通过接触窗110穿过介电层150与硅底材100上的MOS晶体管源极或漏极形成电性连接，其中先将要形成接触窗110的图案以光刻工艺转移到介电层150上方的光阻上(图中未展示出)，接着以干蚀刻把未被光阻保护的介电层150以各向异性刻蚀的方式加以去除，以形成一金属接触窗110。参阅图2，当蚀刻不完全，亦即金属接触窗内残留有部分介电材料150时，此时金属线120与MOS晶体管源极或漏极会形成电性阻绝，造成电性失败，因此，若这种异常蚀刻状态无法在进入下一工艺步骤时实时发现，将会造成大量的芯片浪费，而本发明即是提供一种能够实时检测异常蚀刻状态的方法。
由于在半导体组件上接触窗蚀刻不完全，会造成导体接触失败致使组件断路，因此，在完成接触窗蚀刻后，做蚀刻检测是非常重要的，本发明首先将一完成接触窗蚀刻的芯片，置于扫描电子显微镜(SEM)下，以低倍率(500至2K)进行扫描，时间约5至10秒，由于硅与二氧化硅或其它绝缘材质在电子束照射后，因为不同材质会有不同的充电(Charging)效应，因此会呈现不同的影像色泽，即可经由颜色的对比来判定蚀刻是否完全，其中当蚀刻完全，亦即将接触窗定义部分的介电层完全蚀刻干净，此时扫描电子显微镜所扫描的部分为硅，然而，若接触窗定义部分的介电层未完全蚀刻干净即残留部分介电层，此时由扫描电子显微镜所扫描的部分即会有部分为二氧化硅，由于硅与二氧化硅在电子束照射后，会有不同的充电(Charging)效应，即会呈现不同的影像色泽，其中，蚀刻完全的部分，亦即扫描电子显微镜所扫描的部分为硅，会呈现圆形亮点，若介电层残留于接触窗内，亦即扫描电子显微镜所扫描的部分为二氧化硅，会呈现圆形暗点，而蚀刻不完全部分，亦即部分为二氧化硅部分为硅，此时所呈现的圆形亮点为不规则形状。
参照图3，为一经过接触窗蚀刻工艺完成后，经由扫描电子显微镜下在5K倍率下的显微图，其中可明显看出在最后几排的亮点部分，箭头301所指，有暗点存在，即介电层蚀刻不完全，参照图4，亦为一经由扫描电子显微镜下在5K倍率下的显微图，其中箭头401所指为暗点部分，亦即介电层蚀刻不完全，因此，经由本发明的方法可很快检测出接触窗蚀刻是否完成，避免蚀刻不完全的芯片进入下一制造过程，浪费芯片。
本发明以一较佳实施例说明如上，仅用于借以帮助了解本发明的实施，非用以限定本发明的精神，而本领域技术人员在领悟本发明的精神后，在不脱离本发明的精神范围内，当可作一些更动润饰及等同的变化替换，其专利保护范围以权利要求书并结合说明书及附图所界定者范围为准。
权利要求
1.一种检测接触窗蚀刻结果的方法，该检测方法至少包含以下步骤将完成接触窗蚀刻的晶片进行扫描电子显微镜图拍摄；及当该扫描电子显微镜图上所显示的该多个接触窗彼此间呈现明暗不同的色泽，即表示部分的多个接触窗蚀刻未完全。
2.根据权利要求1所述检测接触窗蚀刻结果的方法，其特征在于上述接触窗呈现明暗不同的色泽是指若接触窗蚀刻成功将呈现亮点，而若接触窗未蚀刻成功将呈现暗点，若为部分蚀刻则为不规则圆形亮点。
3.根据权利要求1所述检测接触窗蚀刻结果的方法，其特征在于上述扫描电子显微镜图拍摄是以5K倍率进行。
4.一种检测接触窗蚀刻结果的方法，该检测方法至少包含以下步骤；将完成接触窗蚀刻的晶片进行扫描电子显微镜图拍摄；检视该扫描电子显微镜图上所显示的多个接触窗色泽；当所检视的接触窗呈现亮点则该接触窗蚀刻成功；及当所检视的接触窗呈现暗点或形状不规则的亮点则该接触窗蚀刻不成功。
5.根据权利要求4所述检测接触窗蚀刻结果的方法，其特征在于上述扫描电子显微镜图拍摄是以5K倍率进行。
全文摘要
一种检测接触窗蚀刻结果的方法，可包含以下步骤首先将接触窗蚀刻完成后的芯片置于扫描电子显微镜(SEM)下，以低倍率(500至2K)进行扫描，时间约5至10秒，由于硅与二氧化硅或其它绝缘材质在电子束照射后，因为不同材质会有不同的充电(Charging)效应，因此会呈现不同的影像色泽，即可经由颜色的对比来判定蚀刻是否完全。
文档编号H01L21/66GK1400644SQ0112381
公开日2003年3月5日 申请日期2001年7月30日 优先权日2001年7月30日
发明者梁明中, 蔡信谊 申请人:旺宏电子股份有限公司