CN103972125A - 提前监控并预防连接孔钨栓粘合层剥落缺陷的方法 - Google Patents

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范荣伟
袁增艺
龙吟
顾晓芳
陈宏璘
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions

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Abstract

本发明提供了一种提前监控并预防连接孔钨栓粘合层剥落缺陷的方法，包括：利用晶边扫描机台进行晶边光阻宽度检测处理，以便在有源区光刻工艺后对晶圆的光阻洗边情况进行监控；根据晶边扫描机台的扫描结果跟踪建立光阻洗边情况与剥落缺陷之间的关系，得出能够产生剥落缺陷的阈值光阻残留宽度；持续在线监控晶圆上的光阻的洗边情况，并将光阻残留宽度超过阈值光阻残留宽度的晶圆作为洗边不合格晶圆进行返工操作。通过应用本发明，可以有效地提前监控剥落缺陷，并通过适当的返工避免后续工艺中剥落缺陷的发生，为在线缺陷去除提供保障，为大批量晶圆生成提供良率保障。

Description

提前监控并预防连接孔钨栓粘合层剥落缺陷的方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种提前监控并预防连接孔钨栓粘合层剥落缺陷的方法。
背景技术
晶圆边缘的缺陷一向是集成电路缺陷控制工作中的一个难点。例如图1和图2所示，在钨栓塞填充前的剥落缺陷10会造成钨栓塞无法填充而形成未填充钨栓11，由此对良率产生极大影响。
传统的晶边缺陷控制方法是在剥落缺陷发生后通过清洗的方式去除，以防止此类缺陷掉入晶圆内部影响良率。但是，此类方法的弊端在于剥落缺陷一般在金属沉积后才发生，如果清洗不到位或清洗过度会造成更多的剥落缺陷，甚至造成严重的金属污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够提前监控并预防连接孔钨栓粘合层剥落缺陷的方法，其可以提前监控剥落缺陷的发生，并通过重新返工的方式改善缺陷状况，使得晶边不再产生剥落缺陷源头，从而根本上控制剥落缺陷，为良率提升做出贡献。
为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种提前监控并预防连接孔钨栓粘合层剥落缺陷的方法，其包括：利用晶边扫描机台进行晶边光阻宽度检测处理，以便在有源区光刻工艺后对晶圆的光阻洗边情况进行监控；根据晶边扫描机台的扫描结果跟踪建立光阻洗边情况与剥落缺陷之间的关系，得出能够产生剥落缺陷的阈值光阻残留宽度；持续在线监控晶圆上的光阻的洗边情况，并将光阻残留宽度超过阈值光阻残留宽度的晶圆作为洗边不合格晶圆进行返工操作。
优选地，所述返工操作指的是重新对洗边不合格晶圆进行再次洗边。
优选地，调出晶边扫描机台针对已经产生剥落缺陷的所有晶圆的扫描出的光阻残留宽度中的最小值作为阈值光阻残留宽度。
优选地，所述晶边扫描机台是AMAT-CV300系列晶边扫描机台。
通过应用本发明，可以有效地提前监控剥落缺陷，并通过适当的返工避免后续工艺中剥落缺陷的发生，为在线缺陷去除提供保障，为大批量晶圆生成提供良率保障。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1示意性地示出了根据现有技术中的钨栓塞填充前的剥落缺陷。
图2示意性地示出了根据现有技术中存在的未填充钨栓。
图3示意性地示出了根据本发明优选实施例的
图4至图9示意性地示出了剥落缺陷源头形成原因。
图10示意性地示出了根据本发明优选实施例的提前监控并预防连接孔钨栓粘合层剥落缺陷的方法的流程图。
图11示意性地示出了返工前检测到的不合格的光阻洗边。
图12示意性地示出了根据本发明优选实施例返工后合格的光阻洗边情况。
需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
本发明通过找到并分析晶边剥落缺陷源头形成的原因，从根本上去除形成剥落源头的关键因素，如图3所示为在线产品一种类别剥落缺陷源头在光学显微镜和电子显微镜下的照片。经分析，剥落缺陷源头形成原因如图4至图9所示。具体地说，剥落缺陷源头形成的关键因素是晶圆1边缘的抗反射涂层(BARC)2洗边不均匀(如抗反射涂层端部凸起所示)，由此在晶边光阻形3成凸起；此后，在利用阻形3进行刻蚀时会在晶圆1边缘产生多余残留11，在填充绝缘层4后该残留11阻断绝缘层4。
基于上述分析，本发明找到了一种可以提前监控以及预防剥落缺陷发生的方法。
图10示意性地示出了根据本发明优选实施例的提前监控并预防连接孔钨栓粘合层剥落缺陷的方法的流程图。
如图1所示，根据本发明优选实施例的提前监控并预防连接孔钨栓粘合层剥落缺陷的方法包括：
第一步骤S1，利用晶边扫描机台(比如AMAT-CV300系列晶边扫描机台)进行晶边光阻宽度检测处理，以便在有源区光刻工艺后对晶圆的光阻洗边情况进行监控；
第二步骤S2，根据晶边扫描机台的扫描结果跟踪建立光阻洗边情况与剥落缺陷之间的关系，得出能够产生剥落缺陷的阈值光阻残留宽度；具体地说，在此步骤中，可调出晶边扫描机台针对已经产生剥落缺陷的所有晶圆的扫描出的光阻残留宽度中的最小值作为阈值光阻残留宽度；
第三步骤S3，持续在线监控晶圆上的光阻的洗边情况，并将光阻残留宽度超过阈值光阻残留宽度的晶圆作为洗边不合格晶圆进行返工操作。具体地，所述返工操作指的是重新对洗边不合格晶圆进行再次洗边。
图11和图12分别返工前检测到的不合格的光阻洗边和返工后合格的光阻洗边情况以进行对比。通过对比可以看出，通过应用本发明，可以有效地提前监控剥落缺陷，并通过适当的返工避免后续工艺中剥落缺陷的发生，为在线缺陷去除提供保障，为大批量晶圆生成提供良率保障。
对于具体实施，例如，可以在55nm逻辑产品上应用此方式提前监控和预防缺陷的发生，为良率提升提给保障。
此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (3)

1.一种提前监控并预防连接孔钨栓粘合层剥落缺陷的方法，其特征在于包括：
利用晶边扫描机台进行晶边光阻宽度检测处理，以便在有源区光刻工艺后对晶圆的光阻洗边情况进行监控；
根据晶边扫描机台的扫描结果跟踪建立光阻洗边情况与剥落缺陷之间的关系，得出能够产生剥落缺陷的阈值光阻残留宽度；
持续在线监控晶圆上的光阻的洗边情况，并将光阻残留宽度超过阈值光阻残留宽度的晶圆作为洗边不合格晶圆进行返工操作。
2.根据权利要求1所述的提前监控并预防连接孔钨栓粘合层剥落缺陷的方法，其特征在于，所述返工操作指的是重新对洗边不合格晶圆进行再次洗边。
3.根据权利要求1或2所述的提前监控并预防连接孔钨栓粘合层剥落缺陷的方法，其特征在于，调出晶边扫描机台针对已经产生剥落缺陷的所有晶圆的扫描出的光阻残留宽度中的最小值作为阈值光阻残留宽度。
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