淺溝道隔離區(qū)內(nèi)的空洞檢測方法
【專利摘要】一種淺溝道隔離區(qū)內(nèi)的空洞檢測方法，其檢測劃片槽內(nèi)最小線寬小于晶片內(nèi)最小線寬的劃片槽圖形的淺溝道隔離區(qū)，通過判斷劃片槽圖形的淺溝道隔離區(qū)內(nèi)是否存在空洞來判斷晶片內(nèi)管芯區(qū)域圖形的淺溝道隔離區(qū)是否存在空洞。由于較小尺寸圖形的淺溝道隔離區(qū)更容易出現(xiàn)空洞且更容易顯露出來，因此通過檢測較小尺寸劃片槽圖形的淺溝道隔離區(qū)內(nèi)是否有空洞能夠較早的檢測出晶圓的晶片內(nèi)的空洞，從而縮短檢測周期，減小設(shè)備產(chǎn)能與原材料的浪費(fèi)。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及集成電路制造技術(shù)，特別是涉及一種淺溝道隔離區(qū)內(nèi)的空洞檢測方 法。 淺溝道隔離區(qū)內(nèi)的空洞檢測方法

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著半導(dǎo)體集成電路制造技術(shù)的發(fā)展，芯片中所含元件的數(shù)量不斷增加， 元件的尺寸也因集成度的提高而不斷縮小。然而無論元件尺寸如何縮小化，在芯片中各元 件之間仍必須有適當(dāng)?shù)慕^緣或隔離才能得到良好的元件性質(zhì)。在各元件隔離技術(shù)中，局部 娃氧化方法和淺溝道隔離（Shallow Trench Isolation, STI)在制造過程中是最常被采用 的兩種技術(shù)。淺溝道隔離技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是隔離效果好，而且占用的面積小，但也有自身的缺 點(diǎn)。
[0003] 請參考圖1，淺溝道隔離技術(shù)一般會采用高密度等離子體化學(xué)氣相沉積 (High-density plasma Chemical Vapor Deposition，HDPCVD)方法來淀積氧化物隔離區(qū) 域。在淀積過程中溝道周圍的淀積速度會比其它區(qū)域的淀積速度快，這樣會使溝道提前封 口，造成溝道內(nèi)部出現(xiàn)空洞（void) 130,也就是填充不完全。這些空洞容易導(dǎo)致半導(dǎo)體元器 件漏電甚至短路。圖1中的襯底110上形成有淺溝道隔離區(qū)120,淺溝道隔離區(qū)120內(nèi)具有 空洞130。此處的空洞130是在淺溝道隔離區(qū)120內(nèi)部沒有暴露出來。
[0004] 為了避免生產(chǎn)出有空洞缺陷的半導(dǎo)體元器件，在制造過程中，需要檢測所制造的 元器件是否有空洞產(chǎn)生。由于空洞會形成在淺溝道隔離區(qū)內(nèi)較深的位置，所以在空洞剛形 成之后，也就是淺溝道隔離區(qū)形成之后無法檢測出淺溝道隔離區(qū)內(nèi)部是否有空洞形成。常 用的方法是在經(jīng)過后續(xù)一系列工藝，如離子腐蝕、酸洗等之后，空洞被放大顯露出來的時(shí)候 才可以被檢測出來。如圖2所示，此時(shí)的空洞130是暴露出來的，容易檢測到。這樣就導(dǎo)致 檢測周期較長(一般要三天以上)，同時(shí)導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)能和原材料的浪費(fèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于此，有必要提供一種淺溝道隔離區(qū)內(nèi)的空洞檢測方法，其檢測周期短，并能減 小設(shè)備產(chǎn)能與原材料的浪費(fèi)。
[0006] 一種淺溝道隔離區(qū)內(nèi)的空洞檢測方法，包括如下步驟：準(zhǔn)備好經(jīng)過淺溝道隔離區(qū) 形成工藝處理后的晶圓，選擇晶圓上劃片槽內(nèi)劃片槽圖形作為待檢測圖形，檢測所述待檢 測圖形的淺溝道隔離區(qū)內(nèi)是否存在空洞，如果檢測到待檢測圖形的淺溝道隔離區(qū)內(nèi)存在空 洞則認(rèn)為晶圓晶片內(nèi)的淺溝道隔離區(qū)存在空洞，否則認(rèn)為晶圓晶片內(nèi)的淺溝道隔離區(qū)不存 在空洞。
[0007] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述待檢測圖形為晶圓上劃片槽內(nèi)劃片槽圖形的最小線寬 小于晶片內(nèi)管芯區(qū)域圖形的最小線寬的劃片槽圖形。
[0008] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述準(zhǔn)備好經(jīng)過淺溝道隔離區(qū)形成工藝處理后的晶圓的步 驟之后還包括對晶圓進(jìn)行拋光處理的步驟。
[0009] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述對晶圓進(jìn)行拋光處理的步驟是采用化學(xué)機(jī)械拋光方法 進(jìn)行的。
[0010] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述檢測所述待檢測圖形的淺溝道隔離區(qū)內(nèi)是否存在空洞 的步驟是采用缺陷檢測儀進(jìn)行檢測的。
[0011] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，待檢測圖形的最小線寬為管芯區(qū)域圖形對應(yīng)半導(dǎo)體器件持 續(xù)減小尺寸直至失效時(shí)所對應(yīng)的最小線寬。
[0012] 上述淺溝道隔離區(qū)內(nèi)的空洞檢測方法檢測劃片槽內(nèi)最小線寬小于晶片內(nèi)最小線 寬的劃片槽圖形的淺溝道隔離區(qū)，通過判斷劃片槽圖形的淺溝道隔離區(qū)內(nèi)是否存在空洞來 判斷晶片內(nèi)管芯區(qū)域圖形的淺溝道隔離區(qū)是否存在空洞。由于較小尺寸圖形的淺溝道隔離 區(qū)更容易出現(xiàn)空洞且更容易顯露出來，因此通過檢測較小尺寸劃片槽圖形的淺溝道隔離區(qū) 內(nèi)是否有空洞能夠較早的檢測出晶圓的晶片內(nèi)的空洞，從而縮短檢測周期，減小設(shè)備產(chǎn)能 與原材料的浪費(fèi)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1為淺溝道隔離區(qū)內(nèi)的空洞未顯露出來時(shí)的示意圖；
[0014] 圖2為淺溝道隔離區(qū)內(nèi)的空洞顯露出來時(shí)的示意圖；
[0015] 圖3為一個(gè)實(shí)施例的淺溝道隔離區(qū)內(nèi)的空洞檢測方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 請參考圖3,本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式提供一種淺溝道隔離區(qū)內(nèi)的空洞檢測方法。該 淺溝道隔離區(qū)內(nèi)的空洞檢測方法包括如下步驟。
[0017] 步驟S110,準(zhǔn)備好經(jīng)過淺溝道隔離區(qū)形成工藝處理后的晶圓。該晶圓上具有晶片 (die)和晶片之間的劃片槽。在該晶圓未完成全部工藝在晶圓上形成可以工作的芯片之前， 將晶圓上的未完全成形的半導(dǎo)體器件稱為圖形。經(jīng)過淺溝道隔離區(qū)形成工藝處理后的晶 圓的淺溝道隔離區(qū)內(nèi)就可能存在空洞，這時(shí)就需要對該晶圓進(jìn)行檢測以確定是否有空洞存 在。經(jīng)過淺溝道隔離區(qū)形成工藝處理后的晶圓的晶片上具有管芯區(qū)域圖形，劃片槽內(nèi)具有 劃片槽圖形。劃片槽圖形對應(yīng)于晶片內(nèi)管芯區(qū)域圖形，也就是說劃片槽圖形具有和管芯區(qū) 域圖形相同或者相似的形狀，劃片槽圖形具有和管芯區(qū)域圖形也就具有相同或者相似的特 性。這樣在對晶圓進(jìn)行處理的過程中可以通過檢測劃片槽圖形來檢測晶片內(nèi)管芯區(qū)域圖形 是否符合要求。
[0018] 步驟S120,對晶圓進(jìn)行拋光處理。這樣可以使晶圓上淺溝道隔離區(qū)內(nèi)存在的空洞 更容易顯露出來，便于檢測。在本實(shí)施例中，對晶圓進(jìn)行拋光處理是采用化學(xué)機(jī)械拋光方法 進(jìn)行的。
[0019] 步驟S130,選擇晶圓上劃片槽內(nèi)劃片槽圖形作為待檢測圖形。晶圓的劃片槽內(nèi)一 般會設(shè)計(jì)有最小線寬小于晶片內(nèi)管芯區(qū)域圖形的最小線寬的劃片槽圖形，進(jìn)行檢測時(shí)就可 以選擇這個(gè)劃片槽圖形作為待檢測圖形。此處的待檢測圖形的最小線寬為管芯區(qū)域圖形對 應(yīng)的半導(dǎo)體器件持續(xù)減小尺寸直至失效時(shí)所對應(yīng)的最小線寬，選擇具有這樣最小線寬的圖 形作為待檢測圖形可以使檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確。當(dāng)然也可以選擇其它最小線寬小于管芯區(qū)域 圖形的最小線寬的劃片槽圖形作為最小線寬，此處不以此為限。
[0020] 步驟S140,檢測待檢測圖形的淺溝道隔離區(qū)內(nèi)是否存在空洞。由于較小尺寸圖形 的淺溝道隔離區(qū)更容易出現(xiàn)空洞且更容易顯露出來，因此通過檢測較小尺寸劃片槽圖形的 淺溝道隔離區(qū)內(nèi)是否有空洞能夠較早的檢測出晶圓的晶片內(nèi)的空洞。如圖2所示，劃片槽 圖形的淺溝道隔離區(qū)120內(nèi)的空洞130就容易暴露出來，這樣劃片槽圖形的淺溝道隔離區(qū) 120內(nèi)的空洞130此時(shí)就可以檢測出來。在本實(shí)施例中，檢測待檢測圖形的淺溝道隔離區(qū)內(nèi) 是否存在空洞是采用缺陷檢測儀進(jìn)行檢測的。檢測結(jié)果可以從缺陷檢測儀中看出來。
[0021] 步驟S150,如果檢測到待檢測圖形的淺溝道隔離區(qū)內(nèi)存在空洞則認(rèn)為晶圓晶片內(nèi) 的淺溝道隔離區(qū)存在空洞，否則認(rèn)為晶圓晶片內(nèi)的淺溝道隔離區(qū)不存在空洞。
[0022] 這樣就完成了對晶圓的晶片的淺溝道隔離區(qū)內(nèi)是否存在空洞的檢測。該淺溝道隔 離區(qū)內(nèi)的空洞檢測方法檢測劃片槽內(nèi)最小線寬小于晶片內(nèi)最小線寬的劃片槽圖形的淺溝 道隔離區(qū)，通過判斷劃片槽圖形的淺溝道隔離區(qū)內(nèi)是否存在空洞來判斷晶片內(nèi)管芯區(qū)域圖 形的淺溝道隔離區(qū)是否存在空洞。由于較小尺寸圖形的淺溝道隔離區(qū)更容易出現(xiàn)空洞且更 容易顯露出來，因此通過檢測較小尺寸劃片槽圖形的淺溝道隔離區(qū)內(nèi)是否有空洞能夠較早 的檢測出晶圓的晶片內(nèi)的空洞。而常用的檢測方法需要等到離子腐蝕、酸洗等一系列工藝 之后，空洞被放大顯露出來的時(shí)候才可以被檢測出來。所以，相對于常用的淺溝道隔離區(qū)內(nèi) 的空洞檢測方法，該淺溝道隔離區(qū)內(nèi)的空洞檢測方法能夠在淺溝道隔離區(qū)形成工藝之后就 檢測出淺溝道隔離區(qū)內(nèi)是否有空洞存在。該淺溝道隔離區(qū)內(nèi)的空洞檢測方法具有縮短檢測 周期，減小設(shè)備產(chǎn)能與原材料的浪費(fèi)的優(yōu)點(diǎn)。
[0023] 以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并 不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保 護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種淺溝道隔離區(qū)內(nèi)的空洞檢測方法，其特征在于，包括如下步驟： 準(zhǔn)備好經(jīng)過淺溝道隔離區(qū)形成工藝處理后的晶圓， 選擇晶圓上劃片槽內(nèi)劃片槽圖形作為待檢測圖形， 檢測所述待檢測圖形的淺溝道隔離區(qū)內(nèi)是否存在空洞， 如果檢測到待檢測圖形的淺溝道隔離區(qū)內(nèi)存在空洞則認(rèn)為晶圓晶片內(nèi)的淺溝道隔離 區(qū)存在空洞，否則認(rèn)為晶圓晶片內(nèi)的淺溝道隔離區(qū)不存在空洞。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的淺溝道隔離區(qū)內(nèi)的空洞檢測方法，其特征在于，所述待檢測 圖形為晶圓上劃片槽內(nèi)劃片槽圖形的最小線寬小于晶片內(nèi)管芯區(qū)域圖形的最小線寬的劃 片槽圖形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的淺溝道隔離區(qū)內(nèi)的空洞檢測方法，其特征在于，所述準(zhǔn)備好 經(jīng)過淺溝道隔離區(qū)形成工藝處理后的晶圓的步驟之后還包括對晶圓進(jìn)行拋光處理的步驟。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的淺溝道隔離區(qū)內(nèi)的空洞檢測方法，其特征在于，所述對晶圓 進(jìn)行拋光處理的步驟是采用化學(xué)機(jī)械拋光方法進(jìn)行的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的淺溝道隔離區(qū)內(nèi)的空洞檢測方法，其特征在于，所述檢測所 述待檢測圖形的淺溝道隔離區(qū)內(nèi)是否存在空洞的步驟是采用缺陷檢測儀進(jìn)行檢測的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的淺溝道隔離區(qū)內(nèi)的空洞檢測方法，其 特征在于，待檢測圖形的最小線寬為管芯區(qū)域圖形對應(yīng)半導(dǎo)體器件持續(xù)減小尺寸直至失效 時(shí)所對應(yīng)的最小線寬。
【文檔編號】H01L21/66GK104112685SQ201310143044
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月22日
【發(fā)明者】呂淑瑞 申請人:無錫華潤上華科技有限公司