通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差的檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明一種通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差的檢測(cè)方法，通過(guò)在晶圓上分別布置與切割線平行，呈中心對(duì)稱且互不相連的第一金屬線和第二金屬線，其中，第一金屬線和第二金屬線具有沿豎直方向以定值t遞增或遞減的多條凸起金屬線，掃描位于第一金屬線和第二金屬線之間并與凸起金屬線一一對(duì)應(yīng)的通孔，將通孔的影像數(shù)據(jù)與無(wú)對(duì)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以精確檢測(cè)出通孔與下層金屬線的對(duì)準(zhǔn)偏差，保證了集成電路制造工藝的精度和可重復(fù)性，進(jìn)而提升了產(chǎn)品的良率。
【專利說(shuō)明】通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差的檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路制造工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差的檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著大規(guī)模集成電路制造朝著集成度更高，關(guān)鍵尺寸不斷縮小以及器件結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜的方向發(fā)展，對(duì)集成電路制造工藝的精度和可重復(fù)性要求越來(lái)越高。為滿足集成電路整體電學(xué)性能的要求，在芯片的具體制造過(guò)程中，不同結(jié)構(gòu)的電路圖形常一層層的疊堆在一起。其中，集成電路前段制造工藝的疊堆主要是柵極和接觸孔，后段的疊堆主要是通孔和金屬線。由于通孔和金屬線在后段是多層的重復(fù)結(jié)構(gòu)，尤其在一些先進(jìn)工藝中其具有多達(dá)10層的重復(fù)結(jié)構(gòu)，因此如何精確檢測(cè)通孔與金屬線的對(duì)準(zhǔn)偏差，以保證集成電路制造工藝的精度和可重復(fù)性，進(jìn)而提升產(chǎn)品的良率就顯得尤為重要。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，常通過(guò)光學(xué)方法來(lái)檢測(cè)通孔與金屬線的對(duì)準(zhǔn)偏差值，以控制集成電路制造工藝的精度和可重復(fù)性。但由于光學(xué)方法本身受到波長(zhǎng)分辨率大小的限制，當(dāng)器件尺寸不斷縮小時(shí)，這種方法就不能用來(lái)精確檢測(cè)通孔與金屬線的對(duì)準(zhǔn)偏差，從而無(wú)法保證集成電路制造工藝的精度和可重復(fù)性，進(jìn)而也不能滿足工藝精確控制的要求來(lái)提升產(chǎn)品的良率。
[0004]因此，尋找一種精確檢測(cè)通孔和下層金屬線間對(duì)準(zhǔn)偏差的方法對(duì)于提升器件的質(zhì)量就顯得十分重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的為，針對(duì)上述問(wèn)題，提出了一種通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差的檢測(cè)方法，該方法通過(guò)在晶圓上分別布置與切割線平行，呈中心對(duì)稱且互不相連的第一金屬線和第二金屬線，其中，第一金屬線和第二金屬線具有沿豎直方向以定值t遞增或遞減的多條凸起金屬線，掃描位于第一金屬線和第二金屬線之間并與凸起金屬線一一對(duì)應(yīng)的通孔，將通孔的影像數(shù)據(jù)與無(wú)對(duì)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以精確檢測(cè)出通孔與下層金屬線的對(duì)準(zhǔn)偏差，保證了集成電路制造工藝的精度和可重復(fù)性，進(jìn)而提升了產(chǎn)品的良率。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差的檢測(cè)方法，包括如下步驟:
[0007]步驟S01，于晶圓上分別布置與切割線平行的第一金屬線和第二金屬線，所述第一金屬線和第二金屬線具有沿豎直方向以定值t遞增或遞減的η條凸起金屬線，其中，η為大于2的整數(shù)；所述第一金屬線與第二金屬線呈中心對(duì)稱且互不相連；
[0008]步驟S02，掃描位于所述第一金屬線和第二金屬線之間并與所述凸起金屬線一一對(duì)應(yīng)的通孔，以獲得所述通孔的影像數(shù)據(jù)，其中，所述凸起金屬線與通孔相連時(shí)掃描結(jié)果顯示為亮，所述凸起金屬線與通孔不相連時(shí)掃描結(jié)果顯示為暗；
[0009]步驟S03，將所述通孔的影像數(shù)據(jù)與無(wú)對(duì)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以檢測(cè)出所述通孔與下層金屬線的對(duì)準(zhǔn)偏差，其中，所述無(wú)對(duì)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)影像數(shù)據(jù)為所述第一金屬線和第二金屬線的最長(zhǎng)凸起金屬線與通孔相連，其他凸起金屬線與通孔不相連時(shí)的掃描結(jié)果。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一金屬線和第二金屬線還分別連接有一 P型離子井和金屬鎢接觸孔的器件，其中，所述第一金屬線和第二金屬線是與所述P型離子井和金屬鎢接觸孔器件上的接觸孔相連。
[0011]進(jìn)一步地，所述通孔的影像數(shù)據(jù)是通過(guò)掃描式電子顯微鏡掃描所述通孔實(shí)現(xiàn)的。
[0012]進(jìn)一步地，所述通孔與下層金屬線的對(duì)準(zhǔn)偏差包括正X方向上的對(duì)準(zhǔn)偏差和負(fù)X方向上的對(duì)準(zhǔn)偏差。其中，所述對(duì)準(zhǔn)偏差是正X方向還是負(fù)X方向是由所述第一金屬線和第二金屬線的最長(zhǎng)凸起金屬線所對(duì)應(yīng)的通孔的亮暗變化來(lái)確定。
[0013]進(jìn)一步地，所述凸起金屬線的寬度范圍為IOnm?50nm。
[0014]進(jìn)一步地，所述定值t的范圍為Inm?30nm。
[0015]進(jìn)一步地，所述通孔的影像數(shù)據(jù)與無(wú)對(duì)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以計(jì)算出所述有亮暗變化通孔的數(shù)量k。
[0016]進(jìn)一步地，當(dāng)k為小于2的整數(shù)時(shí)，所述的通孔對(duì)準(zhǔn)偏差為O ;k為大于或等于2的整數(shù)時(shí)，所述的通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差為(k-l)*t。
[0017]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明一種通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差的檢測(cè)方法，通過(guò)在晶圓上分別布置與切割線平行的，呈中心對(duì)稱且互不相連的第一金屬線和第二金屬線，其中，第一金屬線和第二金屬線具有沿豎直方向以定值t遞增或遞減的多條凸起金屬線，掃描位于第一金屬線和第二金屬線之間并與凸起金屬線一一對(duì)應(yīng)的通孔，將通孔的影像數(shù)據(jù)與無(wú)對(duì)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以精確檢測(cè)出通孔與下層金屬線的對(duì)準(zhǔn)偏差，保證了集成電路制造工藝的精度和可重復(fù)性，進(jìn)而提升了產(chǎn)品的良率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]為能更清楚理解本發(fā)明的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，其中:
[0019]圖1為P型離子井和金屬鎢接觸孔的器件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為與接觸孔相連的第一金屬線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為第一金屬線與通孔 對(duì)應(yīng)不意圖；
[0022]圖4為第一金屬線和第二金屬線的最長(zhǎng)凸起金屬線與通孔相連，其他凸起金屬線與通孔不相連的標(biāo)準(zhǔn)影像示意圖；
[0023]圖5為負(fù)X方向上通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6為正X方向上通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖7為本發(fā)明通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差檢測(cè)方法的一具體實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的一些典型實(shí)施例將在后段的說(shuō)明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的示例上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說(shuō)明及圖示在本質(zhì)上當(dāng)作說(shuō)明之用，而非用以限制本發(fā)明。[0027]上述及其它技術(shù)特征和有益效果，將結(jié)合附圖1-7對(duì)本發(fā)明通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差的檢測(cè)方法的一較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]本發(fā)明一種通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差的檢測(cè)方法，包括如下步驟:
[0029]步驟S01，于晶圓上分別布置與切割線平行的第一金屬線200和第二金屬線200’，第一金屬線200和第二金屬線200’具有沿豎直方向以定值t遞增或遞減的η條凸起金屬線，η為大于2的整數(shù)；上述第一金屬線200與第二金屬線200’呈中心對(duì)稱且互不相連。
[0030]請(qǐng)參閱圖1、圖2和圖4，具體來(lái)說(shuō)，在晶圓上分別布置與切割線平行的第一金屬線200和第二金屬線200’，進(jìn)一步地，該第一金屬線200和第二金屬線200’彼此之間互不相連并呈中心對(duì)稱。另外，上述第一金屬線200連接有一 P型離子井和金屬鎢接觸孔的器件，第二金屬線200’連接有另一 P型離子井和金屬鎢接觸孔的器件，其中第一金屬線200和第二金屬線200’都是與P型離子井和金屬鎢接觸孔器件上的接觸孔100相連接的，如圖1所示為P型離子井和金屬鎢接觸孔的器件結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，上述第一金屬線200和第二金屬線200’具有沿豎直方向以定值t遞增或遞減的η條凸起金屬線，η為大于2的整數(shù)，具體地，若第一金屬線200和第二金屬線200’上的最長(zhǎng)凸起金屬線長(zhǎng)度為L(zhǎng)，那么其他凸起金屬線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)-n*t。更近一步地，該第一金屬線200具有沿豎直方向以定值t遞減的η條凸起金屬線，η為大于2的整數(shù)，如圖2所示；該第二金屬線200’具有沿豎直方向以定值t遞增的η條凸起金屬線，η為大于2的整數(shù)。其中，上述凸起金屬線的寬度范圍為IOnm?50nm ;上述相鄰?fù)蛊鸾饘倬€間為一定值的長(zhǎng)度差t的范圍為Inm?30nm。
[0031]步驟S02，掃描位于第一金屬線200和第二金屬線200’之間并與上述凸起金屬線一一對(duì)應(yīng)的通孔300，以獲得通孔300的影像數(shù)據(jù)，其中，凸起金屬線與通孔300相連時(shí)掃描結(jié)果顯示為亮，凸起金屬線與通孔300不相連時(shí)掃描結(jié)果顯示為暗。
[0032]請(qǐng)參閱圖3，具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)掃描式電子顯微鏡來(lái)掃描位于第一金屬線200和第二金屬線200’之間并與上述凸起金屬線一一對(duì)應(yīng)的通孔300，當(dāng)該凸起金屬線與其相對(duì)應(yīng)的通孔300相連時(shí)掃描結(jié)果顯示為亮，當(dāng)該凸起金屬線與其相對(duì)應(yīng)的通孔300不相連時(shí)掃描結(jié)果顯示為暗，如圖3所示。然后，將上述每一個(gè)通孔300的亮暗進(jìn)行采集，就得到了通孔300的影像數(shù)據(jù)。
[0033]步驟S03，將通孔300的影像數(shù)據(jù)與無(wú)對(duì)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以檢測(cè)出通孔300與下層金屬線的對(duì)準(zhǔn)偏差，其中，無(wú)對(duì)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)影像數(shù)據(jù)為第一金屬線200和第二金屬線200’的最長(zhǎng)凸起金屬線與通孔300相連，其他凸起金屬線與通孔300不相連時(shí)的掃描結(jié)果。
[0034]請(qǐng)參閱圖4、圖5、圖6和圖7，具體來(lái)說(shuō)，上述無(wú)對(duì)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)影像數(shù)據(jù)為第一金屬線200和第二金屬線200’的最長(zhǎng)凸起金屬線分別與其一一對(duì)應(yīng)的通孔300相連，而其他凸起金屬線與其對(duì)應(yīng)的通孔300不相連時(shí)的掃描結(jié)果，也即是說(shuō)與第一金屬線200的最長(zhǎng)凸起金屬線所對(duì)應(yīng)通孔300的掃描結(jié)果顯示為亮，與第二金屬線200’的最長(zhǎng)凸起金屬線所對(duì)應(yīng)通孔300的掃描結(jié)果顯示為亮，與其他凸起金屬線相對(duì)應(yīng)通孔300的掃描結(jié)果顯示為暗，如圖4所示。在本實(shí)施中，通孔300與下層金屬線的對(duì)準(zhǔn)偏差包括正X方向上的對(duì)準(zhǔn)偏差和負(fù)X方向上的對(duì)準(zhǔn)偏差。其中，通孔300與下層金屬線的對(duì)準(zhǔn)偏差是正X方向還是負(fù)X方向是由第一金屬線200和第二金屬線200’的最長(zhǎng)凸起金屬線所對(duì)應(yīng)的通孔300的亮暗變化來(lái)確定。如圖5所示為負(fù)X方向上通孔300與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差的影像數(shù)據(jù)，如圖6所示為正X方向上通孔300與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差的影像數(shù)據(jù)。具體地，如果第一金屬線200的最長(zhǎng)凸起金屬線所對(duì)應(yīng)的通孔300由亮變暗說(shuō)明通孔300具有正X方向上的對(duì)準(zhǔn)偏差，如果第二金屬線200’的最長(zhǎng)凸起金屬線所對(duì)應(yīng)的通孔300由亮變暗說(shuō)明通孔300具有負(fù)X方向上的對(duì)準(zhǔn)偏差。最后，通過(guò)通孔300的影像數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以統(tǒng)計(jì)出有亮暗變化通孔300的數(shù)量k，繼而檢測(cè)出在與切割線平行方向上通孔300與下層金屬線的對(duì)準(zhǔn)偏差。其中，當(dāng)k為小于2的整數(shù)時(shí)，所述的通孔300與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差為
O,也即是可認(rèn)為此時(shí)通孔300與下層金屬線無(wú)對(duì)準(zhǔn)偏差；當(dāng)k為大于或等于2的整數(shù)時(shí)，所述的通孔300與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差為(k-l)*t,其中t最小可為lnm。
[0035]綜上所述，本發(fā)明一種通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差的檢測(cè)方法，通過(guò)在晶圓上分別布置與切割線平行，呈中心對(duì)稱且互不相連的第一金屬線和第二金屬線，其中，第一金屬線和第二金屬線具有沿豎直方向以定值t遞增或遞減的多條凸起金屬線，掃描位于第一金屬線和第二金屬線之間并與凸起金屬線一一對(duì)應(yīng)的通孔，將通孔的影像數(shù)據(jù)與無(wú)對(duì)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以精確檢測(cè)出通孔與下層金屬線的對(duì)準(zhǔn)偏差，保證了集成電路制造工藝的精度和可重復(fù)性，進(jìn)而提升了產(chǎn)品的良率。
[0036]以上所述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，因此凡是運(yùn)用本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等同變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差的檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟S01，于晶圓上分別布置與切割線平行的第一金屬線和第二金屬線，所述第一金屬線和第二金屬線具有沿豎直方向以定值t遞增或遞減的η條凸起金屬線，其中，η為大于2的整數(shù)；所述第一金屬線與第二金屬線呈中心對(duì)稱且互不相連； 步驟S02，掃描位于所述第一金屬線和第二金屬線之間并與所述凸起金屬線一一對(duì)應(yīng)的通孔，以獲得所述通孔的影像數(shù)據(jù)，其中，所述凸起金屬線與通孔相連時(shí)掃描結(jié)果顯示為亮，所述凸起金屬線與通孔不相連時(shí)掃描結(jié)果顯示為暗； 步驟S03，將所述通孔的影像數(shù)據(jù)與無(wú)對(duì)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以檢測(cè)出所述通孔與下層金屬線的對(duì)準(zhǔn)偏差，其中，所述無(wú)對(duì)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)影像數(shù)據(jù)為所述第一金屬線和第二金屬線的最長(zhǎng)凸起金屬線與通孔相連，其他凸起金屬線與通孔不相連時(shí)的掃描結(jié)果O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差的檢測(cè)方法，其特征在于，所述第一金屬線和第二金屬線還分別連接有一P型離子井和金屬鎢接觸孔的器件，其中，所述第一金屬線和第二金屬線是與所述P型離子井和金屬鎢接觸孔器件上的接觸孔相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差的檢測(cè)方法，其特征在于，所述通孔的影像數(shù)據(jù)是通過(guò)掃描式電子顯微鏡掃描所述通孔實(shí)現(xiàn)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差的檢測(cè)方法，其特征在于，所述通孔與下層金屬線的對(duì)準(zhǔn)偏差包括正X方向上的對(duì)準(zhǔn)偏差和負(fù)X方向上的對(duì)準(zhǔn)偏差。其中，所述對(duì)準(zhǔn)偏差是正X方向還是負(fù)X方向是由所述第一金屬線和第二金屬線的最長(zhǎng)凸起金屬線所對(duì)應(yīng)的通孔的亮暗變化來(lái)確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差的檢測(cè)方法，其特征在于，所述凸起金屬線的寬度范圍為IOnm?50nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差的檢測(cè)方法，其特征在于，所述定值t的范圍為I?30nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差的檢測(cè)方法，其特征在于，所述通孔的影像數(shù)據(jù)與無(wú)對(duì)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以計(jì)算出所述有亮暗變化通孔的數(shù)量k。
8.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差的檢測(cè)方法，其特征在于，當(dāng)k為小于2的整數(shù)時(shí)，所述的通孔對(duì)準(zhǔn)偏差為O ;當(dāng)k為大于或等于2的整數(shù)時(shí)，所述的通孔與下層金屬線對(duì)準(zhǔn)偏差為(k-l)*t。
【文檔編號(hào)】H01L23/544GK103515265SQ201310496439
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】倪棋梁, 陳宏璘, 龍吟 申請(qǐng)人:上海華力微電子有限公司