[发明专利]一种产品通孔刻蚀缺陷的检测方法

摘要

一种产品通孔刻蚀缺陷的检测方法，首先建立被检测产品的通孔导电层测试模块，在该测试模块上沉积有相互连通的且参考被检测产品的图形结构通孔布局尺寸设计的金属线；在建立测试模块的硬掩膜刻蚀工艺中,产品中各通孔在硬掩膜层的各投影所在各区域之间有光阻进行隔离,原来连接各通孔的沟槽结构改进为不连续的沟槽结构或者通孔结构；然后进行绝缘层通孔刻蚀并在通孔中填铜和平坦化；最后应用电子束缺陷扫描仪进行检测；该方法能避免在检测刻蚀不足缺陷时的法拉第杯的影响，同时也克服了在铜平坦化后不能检测到所有通孔缺陷的问题，从而提高了通孔缺陷检测的成功率，以为工艺窗口的优化提供数据参考，为半导体在线制造与良率的提升提供保障。

主权项

1.一种产品通孔刻蚀缺陷的检测方法，所述产品在通孔刻蚀时至少包括半导体器件层以及所述半导体器件层上依次形成的金属硅化物层、阻挡层、绝缘层、氧化物薄膜层、硬掩膜层、硅氧化物层、抗反射层和光阻层；所述产品在所述绝缘层和所述阻挡层中形成有通孔，其特征在于，通过模拟所述产品建立通孔导电层测试模块，并根据对所述测试模块进行检测的结果，来推定所述产品的通孔刻蚀是否存在缺陷，以优化所述产品的刻蚀工艺参数，所述方法包括如下步骤：步骤S01：建立通孔导电层测试模块，首先，在所述产品的所述金属硅化物层上形成作为导电层的前层金属层；然后，在所述前层金属层上再依次形成与所述产品在通孔刻蚀时相同的所述阻挡层、所述绝缘层、所述氧化物薄膜层、所述硬掩膜层、所述硅氧化物层、所述抗反射层和所述光阻层，所述前层金属层包括至少一层金属线，所述金属线位于所述产品的所述通孔下方，所述金属线至少由一根串联导线连接在一起，并且串联导线的至少一端连接有金属块；之后，对所述测试模块进行硬掩膜层刻蚀和所述绝缘层的通孔刻蚀，在所述硬掩膜层刻蚀工艺中,产品中各通孔在硬掩膜层的各投影所在各区域之间有光阻进行隔离,所述硬掩膜层刻蚀工艺后，所述硬掩膜层为不连续的沟槽结构或者通孔结构，并在所述绝缘层的通孔刻蚀后，停留在所述前层金属层；所述硬掩膜层上沟槽或者通孔的关键尺寸大于所述绝缘层中通孔的关键尺寸；所述硬掩膜层上的各沟槽的垂直于所述硬掩膜层表面方向的内接圆柱体或者通孔与所述绝缘层中的通孔同轴；步骤S02：采用与所述产品相同的工艺对所述测试模块进行通孔填铜及平坦化，并去除所述绝缘层图形结构顶部的所述硅氧化物层、所述硬掩膜层和所述氧化物薄膜层；步骤S03：用电子束缺陷扫描仪对所述测试模块的通孔进行检测，根据检测发现的通孔缺陷的图形特征及在所述测试模块的位置，来推定所述产品具有接近的通孔刻蚀缺陷及发生位置，使所述产品的刻蚀工艺参数得以优化。