CN106098583B - 针对多晶硅氧化物栅极缺失的电子束扫描检测方法 - Google Patents

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Abstract

一种针对多晶硅氧化物栅极缺失的电子束扫描检测方法，包括：第一步骤：建立多晶硅缺失缺陷的电子束检测测试结构；第二步骤：对整个电子束检测测试结构进行离子注入工艺，使电子束检测测试结构在正电势扫描模式下处于导通状态；第三步骤：在离子注入工艺之后对整个电子束检测测试结构进行退火，在选择的站点进行电子束扫描，在正电势模式下检测多晶硅是否存在漏电问题。

Description

针对多晶硅氧化物栅极缺失的电子束扫描检测方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种针对多晶硅氧化物栅极缺失的电子束扫描检测方法。
背景技术
随着半导体产品器件尺寸的微缩以及工艺的进步，越来越多的微小缺陷都将对产品良率产生巨大影响。氧化物生长作为常用的工艺之一，会受到氧化物沉积工艺之前晶圆表面状态的影响，尤其是作为关键层之一的多晶硅栅极沉积，如果氧化物沉积前晶圆表面状态处于较差的状态，则会影响局部的栅极沉积，导致氧化物生成异常，即厚度不足或者缺失，这将严重影响器件的功能，从而造成良率缺失。因此，需要进行例如由多晶硅栅极缺失造成的漏电问题的失效分析。
目前，针对此类问题的检测方法非常有限，由于氧化硅栅极很薄，并且透光性非常强，导致其微小的缺失无法被光学系统检测到；还有就是到最终的良率失效定位的电性分析，这一方法更加耗时耗力。
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，提供一种针对多晶硅氧化物栅极缺失的电子束扫描检测方法，能够迅速准确地评估超薄多晶硅栅极缺失问题，为实验设计以及问题解决提供数据依据，大大减少缺陷检测与问题解决的时间周期。
为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种针对多晶硅氧化物栅极缺失的电子束扫描检测方法，包括：针对多晶硅氧化物栅极缺失的电子束扫描检测方法，包括：
第一步骤：建立多晶硅缺失缺陷的电子束检测测试结构；
第二步骤：对整个电子束检测测试结构进行离子注入工艺，使电子束检测测试结构在正电势扫描模式下处于导通状态；
第三步骤：在离子注入工艺之后对整个电子束检测测试结构进行退火，在选择的站点进行电子束扫描，在正电势模式下检测多晶硅是否存在漏电问题。
优选地，所述离子注入工艺是PP/P型阱或NP/N型阱或者PP/N型阱的离子注入工艺。
优选地，选择的站点是硅化金属阻止区形成站点。
优选地，选择的站点是光阻去除后检查站点。
优选地，电子束检测测试结构形成在非功能区中
优选地，非功能区是切割道。
优选地，所述电子束检测测试结构包括硅衬底以及多晶硅。
优选地，电子束检测测试结构的硅衬底和多晶硅关键尺寸与被检测产品的硅衬底和多晶硅在SRAM区域的关键尺寸相匹配。
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本发明优选实施例的针对多晶硅氧化物栅极缺失的电子束扫描检测方法的流程图。
图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的针对多晶硅氧化物栅极缺失的电子束扫描检测方法的电子束扫描检测模型示意图。
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。
本发明的技术原理在于，通过在常规晶圆的非功能区如切割道等，建立多晶硅栅极缺失的电子束扫描检测模型，在产品器件形成后的工艺步骤，对常规流片的晶圆进行电子束扫描，检测缺陷检测模型区域的电压衬度缺陷。由于多晶硅栅极缺失将导致其电压衬度像的变化，所以可以通过电压衬度缺陷状况评估超薄氧化硅栅极缺失问题。
图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的针对多晶硅氧化物栅极缺失的电子束扫描检测方法的流程图。
如图1所示，根据本发明优选实施例的针对多晶硅氧化物栅极缺失的电子束扫描检测方法包括：
第一步骤S1：建立多晶硅缺失缺陷的电子束检测测试结构；
优选地，电子束检测测试结构形成在非功能区中，而且例如非功能区是切割道。
如图2所示，电子束检测测试结构包括硅衬底以及多晶硅10。其中，电子束检测测试结构的硅衬底和多晶硅关键尺寸与被检测产品的硅衬底和多晶硅在SRAM区域的关键尺寸相匹配，从而有效模拟被检测产品。
如图2所示，一般，电子束检测测试结构的测试焊盘20通过多晶硅10引出。
第二步骤S2：对整个电子束检测测试结构进行PP/P型阱或NP/N型阱或者PP/N型阱的离子注入工艺，使电子束检测测试结构在正电势扫描模式下处于导通状态。
第三步骤S3：在离子注入工艺之后对整个电子束检测测试结构进行退火，在选择的站点(比如SAB(硅化金属阻止区形成)、ASI(光阻去除后检查))进行电子束扫描，在正电势模式下检测多晶硅是否存在漏电问题。
例如，可以以40纳米产品为例，应用所设计的缺陷检测结构，例如在SAB ASI工艺之后，对多晶硅进行电压衬度缺陷检测，在排除前段工艺物性缺陷影响后所得到的缺陷情况，可以直接反映被多晶硅栅极缺失的缺陷状况。
由此，本发明通过在常规晶圆的非功能区如切割道等，建立多晶硅栅极缺失的电子束扫描检测模型，在产品器件形成后的工艺步骤，对常规流片的晶圆进行电子束扫描，检测缺陷检测模型区域的电压衬度缺陷。由于多晶硅栅极缺失将导致其电压衬度像的变化，所以可以通过电压衬度缺陷状况评估超薄氧化硅栅极缺失问题。
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 (6)

1.一种针对多晶硅氧化物栅极缺失的电子束扫描检测方法，其特征在于包括：
第一步骤：建立多晶硅缺失缺陷的电子束检测测试结构，所述电子束检测测试结构包括硅衬底以及多晶硅，所述电子束检测测试结构的硅衬底和多晶硅关键尺寸与被检测产品的硅衬底和多晶硅在SRAM区域的关键尺寸相匹配；
第二步骤：对整个电子束检测测试结构进行离子注入工艺，使电子束检测测试结构在正电势扫描模式下处于导通状态；
第三步骤：在离子注入工艺之后对整个电子束检测测试结构进行退火，在选择的站点进行电子束扫描，在正电势模式下检测多晶硅是否存在漏电问题。
2.根据权利要求1所述的针对多晶硅氧化物栅极缺失的电子束扫描检测方法，其特征在于，所述离子注入工艺是PP/P型阱或NP/N型阱或者PP/N型阱的离子注入工艺。
3.根据权利要求1或2所述的针对多晶硅氧化物栅极缺失的电子束扫描检测方法，其特征在于，选择的站点是硅化金属阻止区形成站点。
4.根据权利要求1或2所述的针对多晶硅氧化物栅极缺失的电子束扫描检测方法，其特征在于，选择的站点是光阻去除后检查站点。
5.根据权利要求1或2所述的针对多晶硅氧化物栅极缺失的电子束扫描检测方法，其特征在于，电子束检测测试结构形成在非功能区中。
6.根据权利要求5所述的针对多晶硅氧化物栅极缺失的电子束扫描检测方法，其特征在于，非功能区是切割道。
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