專利名稱：檢測接觸窗蝕刻結(jié)果的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測試方法，特別是涉及一種可利用所呈現(xiàn)的不同影像色澤來判定檢測結(jié)果的方法。
背景技術(shù)：
自從第一個(gè)集成電路的出現(xiàn)至今，集成電路已經(jīng)歷近四十年的發(fā)展，而單一芯片所能容納的組件數(shù)量，也呈現(xiàn)爆炸性的成長。隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)已進(jìn)步到超大規(guī)模集成電路(ultra large scale integration；ULSI)、甚至是更先進(jìn)的工藝，單一芯片上所容納的組件數(shù)已由以往的數(shù)千個(gè)組件、提高至數(shù)千萬個(gè)組件。因此以如此密集分布的電路及數(shù)量龐大的組件而言，為了確保芯片的運(yùn)作特性及可靠度，對(duì)芯片的檢查或品管工作變得更加重要。
電子組件、電路組件、及半導(dǎo)體組件等的裝置，在制造電性接觸窗的蝕刻工藝中，若蝕刻不完全，會(huì)造成電性操作特性的損壞。一般來講，工藝設(shè)備的裝設(shè)錯(cuò)誤、蝕刻工藝條件控制不良、操作上人為的疏漏或上述的各種組合均會(huì)造成不穩(wěn)定或異常的蝕刻狀態(tài)。上述情形所造成的異常蝕刻狀態(tài)將會(huì)造成接觸窗蝕刻的不完全，損害電性操作，若異常蝕刻狀態(tài)無法實(shí)時(shí)被發(fā)現(xiàn)，一直到具缺陷的芯片被制造出來才發(fā)現(xiàn)，會(huì)因而造成了大量的芯片浪費(fèi)。因此，極需要一種方便且效率高的檢測技術(shù)，用以檢測蝕刻完成后的異?；虿环€(wěn)定蝕刻狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種檢測接觸窗蝕刻結(jié)果的方法，其利用硅與二氧化硅或其它絕緣材質(zhì)在電子束照射后，由于充電(Charging)效應(yīng)后所呈現(xiàn)的影像色澤不同來辨別接觸窗蝕刻有無完全。因此，蝕刻工藝的異常狀態(tài)可以由電子束照射上檢測得到，使得半導(dǎo)體集成電路工藝可以于大量缺陷芯片產(chǎn)生之前得到校正。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種檢測接觸窗蝕刻結(jié)果的方法，該檢測方法至少包含以下步驟將完成接觸窗蝕刻的晶片進(jìn)行掃描電子顯微鏡圖拍攝；及當(dāng)該掃描電子顯微鏡圖上所顯示的該多個(gè)接觸窗彼此間呈現(xiàn)明暗不同的色澤，即表示部分的多個(gè)接觸窗蝕刻未完全。
換言之，本發(fā)明中的檢測接觸窗蝕刻結(jié)果的方法可包含以下步驟首先將接觸窗蝕刻完成后的芯片置于掃描電子顯微鏡(SEM)下，以低倍率(500至2K)進(jìn)行掃描，時(shí)間約5至10秒，由于硅與二氧化硅或其它絕緣材質(zhì)在電子束照射后，因?yàn)椴煌馁|(zhì)會(huì)有不同的充電(Charging)效應(yīng)，因此會(huì)呈現(xiàn)不同的影像色澤，即可經(jīng)由顏色的對(duì)比來判定蝕刻是否完全。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于本發(fā)明利用硅與二氧化硅或其它絕緣材質(zhì)在電子束照射后，因充電(Charging)效應(yīng)后所呈現(xiàn)的影像色澤不同來辨別接觸窗蝕刻有無完全，因此，蝕刻工藝的異常狀態(tài)可以由電子束照射上檢測得到，使得半導(dǎo)體集成電路工藝可以于大量缺陷芯片產(chǎn)生之前得到校正，從而消除因異常蝕刻狀態(tài)無法實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)，而造成了大量的芯片浪費(fèi)的缺點(diǎn)。


下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明圖1顯示在半導(dǎo)體底材上形成接觸窗半導(dǎo)體晶片的截面視圖；圖2顯示在半導(dǎo)體底材上所形成的接觸窗內(nèi)仍含介電層存在；圖3顯示在完成接觸窗蝕刻后晶片的掃描電子顯微鏡(SEM)圖；圖4顯示另一個(gè)在完成接觸窗蝕刻后晶片的掃描電子顯微鏡(SEM)圖。
圖中符號(hào)說明100 半導(dǎo)體硅底材 110 接觸窗120 金屬線130 金屬連接洞150 介電層301、401 箭頭具體實(shí)施方式
在不限制本發(fā)明的精神及應(yīng)用范圍之下，以下即以一實(shí)施例，介紹本發(fā)明的實(shí)施；本領(lǐng)域技術(shù)人員，在了解本發(fā)明的精神后，當(dāng)可應(yīng)用此方法于各種不同產(chǎn)品的接觸窗蝕刻檢測中，來消除因異常蝕刻狀態(tài)無法實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)，而造成了大量的芯片浪費(fèi)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的應(yīng)用當(dāng)不僅限于以下所述的實(shí)施例。
參見圖1所示，在一其上形成有MOS晶體管的硅底材100上，其中該MOS晶體管結(jié)構(gòu)被忽略，其上的金屬線120，通過接觸窗110穿過介電層150與硅底材100上的MOS晶體管源極或漏極形成電性連接，其中先將要形成接觸窗110的圖案以光刻工藝轉(zhuǎn)移到介電層150上方的光阻上(圖中未展示出)，接著以干蝕刻把未被光阻保護(hù)的介電層150以各向異性刻蝕的方式加以去除，以形成一金屬接觸窗110。參閱圖2，當(dāng)蝕刻不完全，亦即金屬接觸窗內(nèi)殘留有部分介電材料150時(shí)，此時(shí)金屬線120與MOS晶體管源極或漏極會(huì)形成電性阻絕，造成電性失敗，因此，若這種異常蝕刻狀態(tài)無法在進(jìn)入下一工藝步驟時(shí)實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)，將會(huì)造成大量的芯片浪費(fèi)，而本發(fā)明即是提供一種能夠?qū)崟r(shí)檢測異常蝕刻狀態(tài)的方法。
由于在半導(dǎo)體組件上接觸窗蝕刻不完全，會(huì)造成導(dǎo)體接觸失敗致使組件斷路，因此，在完成接觸窗蝕刻后，做蝕刻檢測是非常重要的，本發(fā)明首先將一完成接觸窗蝕刻的芯片，置于掃描電子顯微鏡(SEM)下，以低倍率(500至2K)進(jìn)行掃描，時(shí)間約5至10秒，由于硅與二氧化硅或其它絕緣材質(zhì)在電子束照射后，因?yàn)椴煌馁|(zhì)會(huì)有不同的充電(Charging)效應(yīng)，因此會(huì)呈現(xiàn)不同的影像色澤，即可經(jīng)由顏色的對(duì)比來判定蝕刻是否完全，其中當(dāng)蝕刻完全，亦即將接觸窗定義部分的介電層完全蝕刻干凈，此時(shí)掃描電子顯微鏡所掃描的部分為硅，然而，若接觸窗定義部分的介電層未完全蝕刻干凈即殘留部分介電層，此時(shí)由掃描電子顯微鏡所掃描的部分即會(huì)有部分為二氧化硅，由于硅與二氧化硅在電子束照射后，會(huì)有不同的充電(Charging)效應(yīng)，即會(huì)呈現(xiàn)不同的影像色澤，其中，蝕刻完全的部分，亦即掃描電子顯微鏡所掃描的部分為硅，會(huì)呈現(xiàn)圓形亮點(diǎn)，若介電層殘留于接觸窗內(nèi)，亦即掃描電子顯微鏡所掃描的部分為二氧化硅，會(huì)呈現(xiàn)圓形暗點(diǎn)，而蝕刻不完全部分，亦即部分為二氧化硅部分為硅，此時(shí)所呈現(xiàn)的圓形亮點(diǎn)為不規(guī)則形狀。
參照?qǐng)D3，為一經(jīng)過接觸窗蝕刻工藝完成后，經(jīng)由掃描電子顯微鏡下在5K倍率下的顯微圖，其中可明顯看出在最后幾排的亮點(diǎn)部分，箭頭301所指，有暗點(diǎn)存在，即介電層蝕刻不完全，參照?qǐng)D4，亦為一經(jīng)由掃描電子顯微鏡下在5K倍率下的顯微圖，其中箭頭401所指為暗點(diǎn)部分，亦即介電層蝕刻不完全，因此，經(jīng)由本發(fā)明的方法可很快檢測出接觸窗蝕刻是否完成，避免蝕刻不完全的芯片進(jìn)入下一制造過程，浪費(fèi)芯片。
本發(fā)明以一較佳實(shí)施例說明如上，僅用于借以幫助了解本發(fā)明的實(shí)施，非用以限定本發(fā)明的精神，而本領(lǐng)域技術(shù)人員在領(lǐng)悟本發(fā)明的精神后，在不脫離本發(fā)明的精神范圍內(nèi)，當(dāng)可作一些更動(dòng)潤飾及等同的變化替換，其專利保護(hù)范圍以權(quán)利要求書并結(jié)合說明書及附圖所界定者范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種檢測接觸窗蝕刻結(jié)果的方法，該檢測方法至少包含以下步驟將完成接觸窗蝕刻的晶片進(jìn)行掃描電子顯微鏡圖拍攝；及當(dāng)該掃描電子顯微鏡圖上所顯示的該多個(gè)接觸窗彼此間呈現(xiàn)明暗不同的色澤，即表示部分的多個(gè)接觸窗蝕刻未完全。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述檢測接觸窗蝕刻結(jié)果的方法，其特征在于上述接觸窗呈現(xiàn)明暗不同的色澤是指若接觸窗蝕刻成功將呈現(xiàn)亮點(diǎn)，而若接觸窗未蝕刻成功將呈現(xiàn)暗點(diǎn)，若為部分蝕刻則為不規(guī)則圓形亮點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述檢測接觸窗蝕刻結(jié)果的方法，其特征在于上述掃描電子顯微鏡圖拍攝是以5K倍率進(jìn)行。
4.一種檢測接觸窗蝕刻結(jié)果的方法，該檢測方法至少包含以下步驟；將完成接觸窗蝕刻的晶片進(jìn)行掃描電子顯微鏡圖拍攝；檢視該掃描電子顯微鏡圖上所顯示的多個(gè)接觸窗色澤；當(dāng)所檢視的接觸窗呈現(xiàn)亮點(diǎn)則該接觸窗蝕刻成功；及當(dāng)所檢視的接觸窗呈現(xiàn)暗點(diǎn)或形狀不規(guī)則的亮點(diǎn)則該接觸窗蝕刻不成功。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述檢測接觸窗蝕刻結(jié)果的方法，其特征在于上述掃描電子顯微鏡圖拍攝是以5K倍率進(jìn)行。
全文摘要
一種檢測接觸窗蝕刻結(jié)果的方法，可包含以下步驟首先將接觸窗蝕刻完成后的芯片置于掃描電子顯微鏡(SEM)下，以低倍率(500至2K)進(jìn)行掃描，時(shí)間約5至10秒，由于硅與二氧化硅或其它絕緣材質(zhì)在電子束照射后，因?yàn)椴煌馁|(zhì)會(huì)有不同的充電(Charging)效應(yīng)，因此會(huì)呈現(xiàn)不同的影像色澤，即可經(jīng)由顏色的對(duì)比來判定蝕刻是否完全。
文檔編號(hào)H01L21/66GK1400644SQ0112381
公開日2003年3月5日 申請(qǐng)日期2001年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月30日
發(fā)明者梁明中, 蔡信誼 申請(qǐng)人:旺宏電子股份有限公司