一種刮傷重復(fù)實(shí)驗(yàn)快速驗(yàn)證方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造良率提升領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種刮傷重復(fù)實(shí)驗(yàn)快速驗(yàn)證方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體集成電路的尺寸越來(lái)越小，缺陷監(jiān)測(cè)也變得越來(lái)越重要。在晶圓缺陷中，刮傷缺陷也占了一定的比重。其中包括弧形的在研磨過(guò)程中產(chǎn)生的研磨刮傷和由于機(jī)械傳送中的零件發(fā)生傾斜而導(dǎo)致的機(jī)械刮傷。刮傷嚴(yán)重的情況會(huì)在晶圓表面形成凹陷，比較容易被監(jiān)測(cè)到；而刮傷輕微的情況，尤其當(dāng)這種輕微刮傷發(fā)生在機(jī)械刮傷一類(lèi)中，就比較難以鎖定問(wèn)題機(jī)臺(tái)。
[0003]在機(jī)械刮傷產(chǎn)生的輕微刮傷，一般會(huì)針對(duì)可能發(fā)生問(wèn)題的機(jī)臺(tái)進(jìn)行馬拉松實(shí)驗(yàn)(即通過(guò)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證)。圖1和圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的示意圖。但是由于比較淺的刮傷比較難檢測(cè)到，并且由于馬拉松實(shí)驗(yàn)所用的晶圓會(huì)較正常生產(chǎn)線跑的晶圓來(lái)的薄，一般都是用控片(未經(jīng)過(guò)任何生產(chǎn)工藝的晶圓)來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而控片10的表面一般都是一層二氧化硅層20，在重復(fù)實(shí)驗(yàn)后如果有輕微的刮傷30產(chǎn)生，刮傷后曝露出來(lái)的一般是單晶硅成分，采用現(xiàn)有的缺陷監(jiān)測(cè)很難區(qū)分二氧化硅和單晶硅的區(qū)別，因此即使馬拉松實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛑貜?fù)出刮傷，但由于控片表面的結(jié)構(gòu)只有硅和硅化物，這種結(jié)構(gòu)會(huì)使檢測(cè)到這種缺陷的能力降低，難以鎖定問(wèn)題機(jī)臺(tái)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種刮傷重復(fù)實(shí)驗(yàn)快速驗(yàn)證方法，該方法能夠比較容易地抓到這種馬拉松實(shí)驗(yàn)而產(chǎn)生的非常淺的凹坑，快速鎖定問(wèn)題機(jī)臺(tái)，減少受影響的晶圓。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種刮傷重復(fù)實(shí)驗(yàn)快速驗(yàn)證方法，包括:氮化物生長(zhǎng)步驟，用于在重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片的二氧化硅層上生長(zhǎng)一層氮化物層；馬拉松實(shí)驗(yàn)步驟，用于使得生長(zhǎng)有氮化物層的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片在待檢測(cè)機(jī)臺(tái)上進(jìn)行重復(fù)性馬拉松實(shí)驗(yàn)；缺陷放大步驟，用于將完成馬拉松實(shí)驗(yàn)步驟的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片浸入到氫氟酸中，并且在預(yù)定時(shí)間之后將重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片從氫氟酸中取出，在清洗重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片后將重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片放入缺陷檢測(cè)機(jī)臺(tái)進(jìn)行掃描。
[0006]優(yōu)選地，氮化物層40的厚度介于50A-1000A之間。
[0007]優(yōu)選地，利用去離子水清洗重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片。
[0008]優(yōu)選地，在馬拉松實(shí)驗(yàn)步驟中，在重復(fù)性馬拉松實(shí)驗(yàn)完成后，重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片上出現(xiàn)機(jī)械刮傷。
[0009]優(yōu)選地，所述機(jī)械刮傷破壞氮化物層，并且同時(shí)將氮化物層下面的二氧化硅層曝露出來(lái)。
[0010]優(yōu)選地，在缺陷放大步驟中，曝露出來(lái)的二氧化硅層與氫氟酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
[0011]優(yōu)選地，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)式為:4HF+Si02—SiF 4+2H20 ；4HF+Si — SiF4+2H2。
[0012]優(yōu)選地，在缺陷放大步驟中，機(jī)械刮傷被放大成放大缺陷。
[0013]優(yōu)選地，缺陷放大步驟中的所述預(yù)定時(shí)間是可調(diào)節(jié)的。
[0014]優(yōu)選地，所述氮化物層是氮化硅層。
【附圖說(shuō)明】
[0015]結(jié)合附圖，并通過(guò)參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地對(duì)本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中:
[0016]圖1示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的示意圖。
[0017]圖2示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的示意圖。
[0018]圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的刮傷重復(fù)實(shí)驗(yàn)快速驗(yàn)證方法的氮化物生長(zhǎng)步驟。
[0019]圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的刮傷重復(fù)實(shí)驗(yàn)快速驗(yàn)證方法的馬拉松實(shí)驗(yàn)步驟。
[0020]圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的刮傷重復(fù)實(shí)驗(yàn)快速驗(yàn)證方法的缺陷放大步驟。
[0021]需要說(shuō)明的是，附圖用于說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類(lèi)似的元件標(biāo)有相同或者類(lèi)似的標(biāo)號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0023]圖3至圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的刮傷重復(fù)實(shí)驗(yàn)快速驗(yàn)證方法的各個(gè)步驟。
[0024]如圖3至圖5所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的刮傷重復(fù)實(shí)驗(yàn)快速驗(yàn)證方法包括:
[0025]氮化物生長(zhǎng)步驟，用于在重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片10的二氧化硅層20上生長(zhǎng)一層氮化物層40，如圖3所示，氮化物層40的厚度可以根據(jù)已有刮傷缺陷來(lái)判斷；優(yōu)選地，氮化物層40的厚度可以介于50A-1000A之間。例如，所述氮化物層是氮化硅層。
[0026]馬拉松實(shí)驗(yàn)步驟，用于使得生長(zhǎng)有氮化物層40的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片10在待檢測(cè)機(jī)臺(tái)上進(jìn)行重復(fù)性馬拉松實(shí)驗(yàn)。馬拉松實(shí)驗(yàn)完成后一般會(huì)出現(xiàn)較輕微的刮傷50，如圖4所示，這種刮傷50由于是機(jī)械刮傷會(huì)破壞表面的氮化物層40，并且同時(shí)將氮化物下面的硅化物曝露出來(lái)。該步驟中采用的馬拉松實(shí)驗(yàn)可以采取現(xiàn)有技術(shù)的任意適當(dāng)?shù)牟襟E。
[0027]缺陷放大步驟，用于將完成馬拉松實(shí)驗(yàn)步驟的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片10浸入到氫氟酸中，并且在預(yù)定時(shí)間之后將重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片10從氫氟酸中取出，例如利用去離子水清洗重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片10后將重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片10放入缺陷檢測(cè)機(jī)臺(tái)進(jìn)行掃描。當(dāng)然，所述預(yù)定時(shí)間是可調(diào)節(jié)的。
[0028]掃描結(jié)果存在如下兩種情況:
[0029]結(jié)果1:如果有輕微刮傷:由于曝露出來(lái)的硅化物會(huì)通過(guò)方程式4HF+Si02— SiF 4+2H20 ；4HF+Si — SiF4+2H2進(jìn)行反應(yīng)，由于酸的各向同性原理，有刮傷的位置下方的硅化物會(huì)被破壞，從而刮傷50最終形成如圖5所示的放大缺陷60，通過(guò)檢測(cè)機(jī)臺(tái)很容易被發(fā)現(xiàn)。
[0030]結(jié)果2:如果沒(méi)有刮傷，則浸入氫氟酸后不會(huì)有什么反應(yīng)，在檢測(cè)機(jī)臺(tái)下未發(fā)現(xiàn)缺陷。此時(shí)則可以直接對(duì)其他的待測(cè)試機(jī)臺(tái)進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，針對(duì)其他的待測(cè)試機(jī)臺(tái)重復(fù)上述步驟。
[0031]由此，在本發(fā)明中，可依舊使用控片晶圓，但是在這層控片通過(guò)熱氧化的方式在其表面生長(zhǎng)一層氮化硅。通過(guò)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)之后，會(huì)出現(xiàn)刮傷的區(qū)域氮化硅會(huì)被去除，將氮化硅下面的二氧化硅曝露出來(lái)，之后通過(guò)浸泡氫氟酸的方式，由化學(xué)反應(yīng)方程式4HF+Si02— SiF 4+2H20 ；4HF+Si — SiF4+2H2，在該反應(yīng)下，原本曝露出來(lái)的二氧化硅由于酸的各向同性會(huì)被掏出一個(gè)放大缺陷，這樣的一個(gè)坑洞非常容易被檢測(cè)機(jī)臺(tái)晶圓缺陷所偵測(cè)到，快速鎖定刮傷的問(wèn)題機(jī)臺(tái)。較之前只有硅和硅化物的刮傷更容易被偵測(cè)到。
[0032]可以看出，對(duì)于機(jī)械刮傷這種晶圓缺陷是一種影響時(shí)間長(zhǎng)、影響晶圓數(shù)量多、同時(shí)又難以快速鎖定機(jī)臺(tái)(重復(fù)性實(shí)驗(yàn)也很難鎖定)的缺陷，并且針對(duì)機(jī)械刮傷可能在很多機(jī)臺(tái)都有可能發(fā)生的情況，在要求出貨速度和出貨的晶圓代工廠中，不太可能同時(shí)停下大量懷疑機(jī)臺(tái)去等重復(fù)性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。因此，本發(fā)明能夠保證在重復(fù)性實(shí)驗(yàn)下很容易檢測(cè)到刮傷的缺陷，節(jié)約大量的時(shí)間，并且方法簡(jiǎn)單成本極低。
[0033]此外，需要說(shuō)明的是，除非特別說(shuō)明或者指出，否則說(shuō)明書(shū)中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區(qū)分說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個(gè)組件、元素、步驟之間的邏輯關(guān)系或者順序關(guān)系等。
[0034]可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種刮傷重復(fù)實(shí)驗(yàn)快速驗(yàn)證方法，其特征在于包括: 氮化物生長(zhǎng)步驟，用于在重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片的二氧化硅層上生長(zhǎng)一層氮化物層； 馬拉松實(shí)驗(yàn)步驟，用于使得生長(zhǎng)有氮化物層的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片在待檢測(cè)機(jī)臺(tái)上進(jìn)行重復(fù)性馬拉松實(shí)驗(yàn)； 缺陷放大步驟，用于將完成馬拉松實(shí)驗(yàn)步驟的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片浸入到氫氟酸中，并且在預(yù)定時(shí)間之后將重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片從氫氟酸中取出，在清洗重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片后將重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片放入缺陷檢測(cè)機(jī)臺(tái)進(jìn)行掃描。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刮傷重復(fù)實(shí)驗(yàn)快速驗(yàn)證方法，其特征在于，氮化物層的厚度介于50A-1000A之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的刮傷重復(fù)實(shí)驗(yàn)快速驗(yàn)證方法，其特征在于，利用去離子水清洗重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的刮傷重復(fù)實(shí)驗(yàn)快速驗(yàn)證方法，其特征在于，在馬拉松實(shí)驗(yàn)步驟中，在重復(fù)性馬拉松實(shí)驗(yàn)完成后，重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片上出現(xiàn)機(jī)械刮傷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的刮傷重復(fù)實(shí)驗(yàn)快速驗(yàn)證方法，其特征在于，所述機(jī)械刮傷破壞氮化物層，并且同時(shí)將氮化物層下面的二氧化硅層曝露出來(lái)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的刮傷重復(fù)實(shí)驗(yàn)快速驗(yàn)證方法，其特征在于，在缺陷放大步驟中，曝露出來(lái)的二氧化硅層與氫氟酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的刮傷重復(fù)實(shí)驗(yàn)快速驗(yàn)證方法，其特征在于，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)式為:4HF+Si02— SiF 4+2H20 ；4HF+Si — SiF4+2H2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的刮傷重復(fù)實(shí)驗(yàn)快速驗(yàn)證方法，其特征在于，在缺陷放大步驟中，機(jī)械刮傷被放大成放大缺陷。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的刮傷重復(fù)實(shí)驗(yàn)快速驗(yàn)證方法，其特征在于，缺陷放大步驟中的所述預(yù)定時(shí)間是可調(diào)節(jié)的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的刮傷重復(fù)實(shí)驗(yàn)快速驗(yàn)證方法，其特征在于，所述氮化物層是氮化娃層。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種刮傷重復(fù)實(shí)驗(yàn)快速驗(yàn)證方法，包括：氮化物生長(zhǎng)步驟，用于在重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片的二氧化硅層上生長(zhǎng)一層氮化物層；馬拉松實(shí)驗(yàn)步驟，用于使得生長(zhǎng)有氮化物層的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片在待檢測(cè)機(jī)臺(tái)上進(jìn)行重復(fù)性馬拉松實(shí)驗(yàn)；缺陷放大步驟，用于將完成馬拉松實(shí)驗(yàn)步驟的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片浸入到氫氟酸中，并且在預(yù)定時(shí)間之后將重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片從氫氟酸中取出，在清洗重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片后將重復(fù)性實(shí)驗(yàn)控片放入缺陷檢測(cè)機(jī)臺(tái)進(jìn)行掃描。
【IPC分類(lèi)】G01N3-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104729910
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510149480
【發(fā)明人】葉林, 許向輝, 陳廣龍
【申請(qǐng)人】上海華力微電子有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年3月31日