检测干法刻蚀颗粒的方法
【专利摘要】本发明公开了一种检测干法刻蚀颗粒的方法，包括如下步骤：步骤一、在正常的各向异性的干法刻蚀步骤结束之前，增加一个刻蚀步骤，用来刻蚀一定量的衬底层；并且该增加的刻蚀步骤中颗粒和衬底层两者的刻蚀速率之比为0.5～1.5；步骤二、采用干法和/或湿法刻蚀去除覆盖在被刻蚀层上方的光刻胶；步骤三、通过对被刻蚀层和衬底层具有高选择比的湿法刻蚀去除所述被刻蚀层；步骤四、利用光学的缺陷检测机台检测处于密集线条区域的底部的颗粒。本发明采用传统光学的缺陷检测机台就能检测出“隐藏”在密集细线条底部的干法刻蚀导致的微小颗粒，大幅降低了颗粒检测机台的成本，提高成品率。
【专利说明】检测干法刻蚀颗粒的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体集成电路领域，特别是涉及一种检测微小的干法刻蚀颗粒的方法
【背景技术】
[0002]在半导体制造工艺流程中，干法刻蚀是最重要的工艺步骤之一。随着半导体集成电路的关键尺寸越来越小，对于降低和控制干法刻蚀过程中产生的颗粒大小和数量的要求也相应提高。与此同时，对于越来越小尺寸的颗粒的检出难度也越来越大。
[0003]对于一部分干法刻蚀过程中产生的颗粒，还具有以下两个特点:
[0004]一是只有在等离子体存在时才会出现。二是在刻蚀过程中，特别是各个刻蚀步骤转换的时候，容易掉落到硅片上；所以，一部分颗粒(刻蚀中、后期产生的颗粒)处于线条(例如金属线条，多晶娃线条等等)的底部。
[0005]这样，采用现有的一般干法刻蚀颗粒检测方法就无法检出颗粒。因为一般的干法刻蚀颗粒检测方法所用到的干法工艺流程不包含多刻蚀步骤，也没有长时间的等离子体过程(因为这样会损伤硅片表面而造成颗粒检测数据混乱)。
[0006]传统的光学方式的缺陷检测都很难发现那些处于最小设计规则的密集线条的底部的微小颗粒。
[0007]即使在产品硅片上进行传统的光学方式的缺陷检测，无论是采用斜射入光还是直射入光，都很难发现那些处于最小设计规则的密集线条的底部的微小颗粒。
[0008]参见图1所示，当光学的缺陷扫描机台的入射光为斜射入光时，光学的缺陷扫描机台根本扫描不到位于密集细线条区域的底部的微小颗粒。而对于孤立的细小线条的底部的颗粒则可以扫描到。
[0009]再参见图2所示，当光学的缺陷扫描机台的入射光为直射入光时，虽然光线可以达到位于密集细线条区域的底部的微小颗粒处，但是由于其颗粒位于底部较深的位置，造成反射光很弱，这样就会大大降低颗粒扫描的敏感度。而对于孤立的细小线条底部的颗粒则可以扫描到。
[0010]图1、2中的黑色圆点表示微小颗粒，右侧为密集细线条区域，左侧为孤立的细小线条；倾斜的箭头所示的方向和垂直的箭头所示的方向为光束入射方向。
[0011]在某些存储器或者嵌入式存储器产品中，存在着大量的最小设计规则的密集线条区域。处于这些区域的干法刻蚀颗粒成为影响成品率的主要因素之一。
[0012]虽然采用电学扫描的方法，例如，电子束扫描进行缺陷检测，可以找出这些“隐藏”的微小颗粒。但是，电子束扫描的缺陷检测机台比传统的光学的缺陷扫描机台昂贵的多。
【发明内容】
[0013]本发明要解决的技术问题是提供一种检测干法刻蚀颗粒的方法，采用光学的缺陷检测机台检测“隐藏”在密集细线条底部的干法刻蚀导致的微小颗粒，降低颗粒检测机台的成本，提高成品率。
[0014]为解决上述技术问题，本发明的检测干法刻蚀颗粒的方法，包括如下步骤:
[0015]步骤一、在正常的各向异性的干法刻蚀步骤结束之前，增加一个刻蚀步骤，用来刻蚀一定量的衬底层；并且该增加的刻蚀步骤中颗粒和衬底层两者的刻蚀速率之比为0.5?
1.5 ；
[0016]步骤二、采用干法和/或湿法刻蚀去除覆盖在被刻蚀层上方的光刻胶；
[0017]步骤三、通过对被刻蚀层和衬底层具有高选择比的湿法刻蚀去除所述被刻蚀层；
[0018]步骤四、利用光学的缺陷检测机台检测处于密集线条区域的底部的颗粒。
[0019]采用本发明的方法，能使本来处于密集细线条区域的底部的微小颗粒，变成了顶部的缺陷图形，再利用传统的光学方式扫描的缺陷检测机台就能把这些缺陷图形轻易的地寻找出来；避免使用价格昂贵的电子束扫描的缺陷检测机台，有效降低颗粒检测机台的成本，提闻成品率。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
[0021]图1是光学的缺陷扫描机台的入射光为斜射入光时的检测示意图；
[0022]图2是光学的缺陷扫描机台的入射光为直射入光时的检测示意图；
[0023]图3是在正常的干法刻蚀步骤结束之前的硅片状态示意图；
[0024]图4是在正常的干法刻蚀步骤结束之前刻蚀衬底层后的示意图；
[0025]图5是去除被刻蚀层后露出缺陷图形的示意图。
【具体实施方式】
[0026]图3是在正常的各相异性的干法刻蚀步骤结束之前的硅片状态，包括位于衬底层I上端的被刻蚀层2,位于被刻蚀层2上端的光刻胶3。
[0027]在一实施例中，所述检测干法刻蚀颗粒的方法，包括如下步骤:
[0028]步骤一、结合图4所示，在正常的各向异性的干法刻蚀步骤结束之前，增加一个刻蚀步骤，用来刻蚀一定量的衬底层1，例如:原刻蚀量的1/5?1/2 ;并且该增加的刻蚀步骤中颗粒和衬底层两者的刻蚀速率之比为0.5?1.5，这可以通过增加刻蚀工艺中物理刻蚀的成分来达到。
[0029]步骤二、采用正常的干法和/或湿法去胶方法去除覆盖在被刻蚀层2上方的光刻胶3。
[0030]步骤三、通过对被刻蚀层和衬底层具有高选择比的湿法刻蚀去除所述被刻蚀层3。所述的高选择比，例如，>20:1。经过步骤二、三的处理，硅片的状态如图5所示，本来处于密集细线条区域的底部的微小颗粒，这时已经变了顶部的缺陷图形(参见图5中圈示的位置)。这样再利用传统的光学方式扫描的缺陷检测机台就能把这些缺陷图形轻易的地寻找出来。
[0031]图3、4中的黑点表示微小颗粒。
[0032]以上通过【具体实施方式】和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种检测干法刻蚀颗粒的方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤一、在正常的各向异性的干法刻蚀步骤结束之前，增加一个刻蚀步骤，用来刻蚀一定量的衬底层；并且该增加的刻蚀步骤中颗粒和衬底层两者的刻蚀速率之比为0.5?1.5 ； 步骤二、采用干法和/或湿法刻蚀去除覆盖在被刻蚀层上方的光刻胶； 步骤三、通过对被刻蚀层和衬底层具有高选择比的湿法刻蚀去除所述被刻蚀层； 步骤四、利用光学的缺陷检测机台检测处于密集线条区域的底部的颗粒。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤一所述刻蚀一定量的衬底层为原刻蚀量的1/5?1/2。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤三所述高选择比>20:1。
【文档编号】H01L21/66GK103632992SQ201210286881
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月13日 优先权日:2012年8月13日
【发明者】刘俊 申请人:上海华虹宏力半导体制造有限公司