CN111261538A - 晶圆的检测方法和检测设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种晶圆的检测方法及检测设备。所述检测方法包括：检测带有刻蚀沟槽的待检测晶圆的第一质量；在所述待检测晶圆的所述刻蚀沟槽内填入填充材料；检测填入所述填充材料后的所述待检测晶圆的第二质量；确定所述第二质量与所述第一质量的第一质量差；根据所述第一质量差，确定填入所述填充材料后的所述刻蚀沟槽内是否具有孔洞缺陷。

Description

晶圆的检测方法和检测设备

技术领域

本申请实施例涉及半导体技术，涉及但不限于一种晶圆的检测方法和检测设备。

背景技术

在半导体器件的生产过程中，需要对晶圆进行多道复杂的处理工序，采用多层沉积、光刻等方法在晶圆表面形成图形化的薄膜，然后构成各种电学元器件以及电路结构等。在此过程中，需要保证每一层工艺的品质，及时发现不良点，因此，晶圆的检测是半导体制造工艺中不可缺少的重要环节。

在一些半导体制程中，需要在晶圆表面的沟槽等结构中填入填充材料，例如金属等。然而，在填入过程中可能会产生气泡、孔洞等缺陷，难以检测且容易造成器件性能的降低。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种晶圆的检测方法和检测装置。

第一方面，本申请提供一种晶圆的检测方法，包括：

检测带有刻蚀沟槽的待检测晶圆的第一质量；

在所述待检测晶圆的所述刻蚀沟槽内填入填充材料；

检测填入所述填充材料后的所述待检测晶圆的第二质量；

确定所述第二质量与所述第一质量的第一质量差；

根据所述第一质量差，确定填入所述填充材料后的所述刻蚀沟槽内是否具有孔洞缺陷。

在一些实施例中，所述方法还包括：

在待检测晶圆进行刻蚀前，检测所述待检测晶圆的第三质量；

对所述待检测晶圆进行刻蚀，形成所述刻蚀沟槽；

确定所述第三质量与所述第一质量的第二质量差；

所述根据所述第一质量差，确定所述待检测晶圆填入的所述填充材料是否具有孔洞缺陷，包括：

根据所述第一质量差与所述第二质量差，确定填入所述填充材料后的所述刻蚀沟槽内是否具有孔洞缺陷。

在一些实施例中，所述根据所述第一质量差与所述第二质量差，确定填入所述填充材料后的所述刻蚀沟槽内是否具有孔洞缺陷，包括：

根据所述第一质量差与所述第二质量差，确定第一比值；

根据所述第一比值与预设基准值，确定填入所述填充材料后的所述刻蚀沟槽内是否具有孔洞缺陷。

在一些实施例中，所述方法还包括：

根据质量差关系图上的预设基准线的斜率，确定所述预设基准值；

所述质量差关系图的纵坐标为所述第一质量差，所述预设关系图的横坐标为所述第二质量差；

所述根据所述第一比值与预设基准值，确定填入所述填充材料后的所述刻蚀沟槽内是否具有孔洞缺陷，包括：

若所述第一比值大于所述预设基准值，则确定填入所述填充材料后的所述刻蚀沟槽内具有所述孔洞缺陷。

在一些实施例中，所述方法还包括：

根据至少两片标准晶圆在刻蚀前后以及填入所述填充材料后的质量，确定所述预设基准值。

在一些实施例中，所述根据至少两片标准晶圆在刻蚀前后以及填入所述填充材料后的质量，确定所述预设基准值，包括：

在至少两片标准晶圆的表面，分别刻蚀形成刻蚀沟槽，其中，各所述标准晶圆表面形成的所述刻蚀沟槽的尺寸不同；

根据刻蚀前与刻蚀后的所述标准晶圆的质量，确定第一标准质量差；

在所述至少两片标准晶圆的所述刻蚀沟槽内填入所述填充材料；

根据所述刻蚀后的所述标准晶圆的质量与填入所述填充材料后的标准晶圆的质量，确定第二标准质量差；

根据所述至少两片标准晶圆的所述第一标准质量差与第二标准质量差，确定所述预设基准值。

在一些实施例中，所述方法还包括：

在所述标准晶圆的刻蚀沟槽内填入所述填充材料前，确定所述刻蚀沟槽的第一深度；

在所述标准晶圆的刻蚀沟槽内填入所述填充材料后，对所述标准晶圆表面进行研磨，去除所述标准晶圆表面的所述填充材料；

检测研磨后的所述标准晶圆的刻蚀沟槽内填充材料的第一厚度；

将所述第一标准质量差与所述第一深度的第二比值，作为质量差关系图的第一坐标轴；

将所述第二标准质量差与所述第一厚度的第三比值，作为所述质量差关系图的第二坐标轴；其中，所述第一坐标轴与所述第二坐标轴分别为所述质量差关系图的横坐标轴和纵坐标轴中的任一个；

根据所述至少两片标准晶圆的所述第一标准质量差与第二标准质量差，确定所述预设基准值，包括：

根据所述至少两片标准晶圆对应的所述第二比值和所述第三比值，确定所述质量差关系图上的所述预设基准线；

根据所述预设基准线的斜率，确定所述预设基准值。

在一些实施例中，所述方法还包括：

在所述待检测晶圆的刻蚀沟槽内填入所述填充材料前，确定所述刻蚀沟槽的第二深度；

在所述待检测晶圆的刻蚀沟槽内填入所述填充材料后，对所述待检测晶圆表面进行研磨，去除所述待检测晶圆表面的所述填充材料；

检测研磨后的所述待检测晶圆的刻蚀沟槽内填充材料的第二厚度；

根据所述第一质量差与所述第二深度的比值，确定第一量测值；

根据所述第二质量差与所述第二厚度的比值，确定第二量测值；

所述根据所述第一质量差与所述第二质量差，确定第一比值，包括：

根据所述第一量测值与第二量测值的比值，确定所述第一比值。

第二方面，本申请实施例提供一种晶圆的检测设备，包括：

晶圆承载位；

质量量测组件，位于所述晶圆承载位下方；

处理组件，与所述质量量测组件连接，用于执行上述实施例中任一所述的方法。

在一些实施例中，所述检测设备还包括：

厚度量测组件，用于量测刻蚀沟槽的深度或者所述刻蚀沟槽内填充材料的厚度。

本申请实施例所提供的技术方案，通过检测在晶圆的刻蚀沟槽内填入的填充材料的质量，来检测刻蚀沟槽内的金属是否存在孔洞缺陷。一方面，检测方法简单易于实现，且不会对产品造成破坏，可以在生产过程中流水线式作业，提升检测效率。另一方面，相关技术中，采用如显微镜、电子扫描透镜等检测光学或电子检测方法，受限于检测的范围在样品表面，或者会对样品产生破坏。相对于相关技术中的上述方式，本公开实施例的技术方案能够实现对产品内部缺陷的检测，提升检测准确性。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种晶圆的检测方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种晶圆的检测设备的结构示意图；

图3A为本申请实施例提供的在刻蚀沟槽内填入填充材料产生空心的孔洞的示意图；

图3B为本申请实施例提供的在刻蚀沟槽内填入填充材料产生深孔的示意图；

图3C为本申请实施例提供的在刻蚀沟槽内填入填充材料后无孔洞缺陷的理想情况示意图；

图4为本申请实施例提供的标准晶圆的质量检测的原理示意图；

图5为本申请实施例提供的根据标准晶圆确定的质量差关系图及预设基准线的示意图；

图6为本申请实施例提供的对待检测晶圆的质量检测的原理示意图；

图7为本申请实施例提供的根据待检测晶圆的检测结果在质量差关系图上与预设基准线关系的示意图。

具体实施方式

图1为本申请实施例提供的一种晶圆的检测方法的流程图，如图1所示，该方法包括：

步骤S101、检测带有刻蚀沟槽的待检测晶圆的第一质量；

步骤S102、在所述待检测晶圆的所述刻蚀沟槽内填入填充材料；

步骤S103、检测填入所述填充材料后的所述待检测晶圆的第二质量；

步骤S104、确定所述第二质量与所述第一质量的第一质量差；

步骤S105、根据所述第一质量差，确定填入所述填充材料后的所述刻蚀沟槽内是否具有孔洞缺陷。

填充材料是在半导体器件的制造过程中需要的金属材料(如，金属铜、铝以及钨等)，用于形成各种导电结构；或者一些非金属材料(如：氧化物等)，用于形成支撑结构等等。在本申请实施例中，在待检测晶圆的表面刻蚀(Etch)形成的刻蚀沟槽内，填入金属材料，可以形成电路结构中的导线。通过金属电镀工艺(ECP，Electroplating)或者物理气相沉积(PVD，Physical Vapor Deposition)等方式，可以在待检测晶圆表面形成均匀的膜层，使得刻蚀沟槽内填入填充材料材料。

由于填充材料在刻蚀沟槽内部各表面的沉积速度可能存在差异，因此，刻蚀沟槽内的填充材料可能会存在孔洞，导致电阻率增大，影响器件的性能。

这里，利用填充材料的密度为固定值的原理，可以通过质量检测的方式，检测刻蚀沟槽内填入的填充材料是否存在孔洞缺陷。

在本申请实施例中，可以通过检测待检测晶圆的刻蚀沟槽填入填充材料前后，待检测晶圆整体的质量变化，得到上述第一质量差。在一实施例中，可以通过刻蚀沟槽的尺寸，确定待检测晶圆的表面形成的刻蚀沟槽的总体积，然后根据上述第一质量差，可以得到填入的填充材料的密度。如果得到的密度值小于该填充材料的密度值，则可以确定填入填充材料后的刻蚀沟槽内存在孔洞缺陷。

在另一实施例中，可以预先制作标准晶圆，检测标准晶圆在填入填充材料前后的质量差。根据待检测晶圆检测得到的上述第一质量差，与标准晶圆的上述质量差相比较，则可以确定待检测晶圆填入填充材料后的是否存在上述孔洞缺陷。

由于在不同型号的产品或者针对器件的不同部位形成刻蚀沟槽的尺寸可能不同，因此，在又一实施例中，还可以通过上述第一质量差与在待检测晶圆表面形成刻蚀沟槽前后的第二质量差的比值，来确定是否存在孔洞缺陷。例如，确定标准晶圆的第一质量差与第二质量差的比值作为基准值，将待检测晶圆得到的上述比值与上述基准值进行比较，从而确定是否存在孔洞缺陷。

需要说明的是，本公开实施例中所提及的确定是否存在孔洞缺陷的标准是生产制造过程中根据可接受的误差范围定义的。如果确定不存在孔洞缺陷，则代表不存在误差范围内不能够接受的孔洞缺陷，并不表明完全不存在孔洞缺陷。

通过本公开实施例中的方法，仅需要简单的质量量测就可以实现对待检测晶圆的刻蚀沟槽内填入的填充材料是否存在孔洞缺陷的检测。一方面，检测速度快且易于实现，并且无需破坏产品膜层，适合应用于量产线；另一方面，不受限于产品表面缺陷的检测，对于金属膜层内部不易于观察到的缺陷也能够检测到，提升了检测的准确性。

在一些实施例中，所述方法还包括：

在待检测晶圆进行刻蚀前，检测所述待检测晶圆的第三质量；

对所述待检测晶圆进行刻蚀，形成所述刻蚀沟槽；

确定所述第三质量与所述第一质量的第二质量差；

所述根据所述第一质量差，确定所述待检测晶圆填入的所述填充材料是否具有孔洞缺陷，包括：

根据所述第一质量差与所述第二质量差，确定填入所述填充材料后的所述刻蚀沟槽内是否具有孔洞缺陷。

在本申请实施例中，可以在待检测晶圆进行刻蚀制程，形成刻蚀沟槽的前后，分别检测待检测晶圆的质量，即上述第三质量与第一质量。然后根据第三质量与第一质量的第二质量差，可以确定刻蚀沟槽的过程中，刻蚀掉的质量。

由于刻蚀掉的质量与刻蚀沟槽的尺寸，即容纳上述填充材料的容积的比例是固定的。因此，如果不存在孔洞缺陷，则上述第二质量差与填入的填充材料的质量(即上述第一质量差)的比例也是固定的。

因此，根据上述第一质量差与第二质量差，即可确定填充材料的沟槽内是否具有孔洞缺陷。

采用这种方法，可以通过几次简单的质量量测，得到最终的检测结果，便于实现且不需要增加其他的检测部件，节约成本。

在一些实施例中，所述根据所述第一质量差与所述第二质量差，确定填入所述填充材料后的所述刻蚀沟槽内是否具有孔洞缺陷，包括：

根据所述第一质量差与所述第二质量差，确定第一比值；

根据所述第一比值与预设基准值，确定填入所述填充材料后的所述刻蚀沟槽内是否具有孔洞缺陷。

在本申请实施例中，上述第一质量差与第二质量差分别对应在刻蚀沟槽内填入的填充材料的质量以及形成上述刻蚀沟槽所刻蚀掉的晶圆表面材料的质量。由于刻蚀掉的材料与金属材料的密度都是固定的，因此，可以根据晶圆表面材料(如氧化硅、氮化硅等)的密度，以及填入的填充材料的密度来确定上述预定基准值。当然，也可以根据标准晶圆在刻蚀前后的质量差与填入填充材料前后的质量差来确定上述预定基准值。

如果刻蚀沟槽内的填充材料不存在孔洞缺陷或者存在极少量的孔洞缺陷，则上述第一比值会更加接近上述预设基准值。如果上述第一比值与预设基准值存在较大的差距，那么填入的填充材料后的刻蚀沟槽内具有孔洞缺陷。

在一些实施例中，所述方法还包括：

根据质量差关系图上的预设基准线的斜率，确定所述预设基准值；

所述质量差关系图的纵坐标为所述第一质量差，所述预设关系图的横坐标为所述第二质量差；

所述根据所述第一比值与预设基准值，确定填入所述填充材料后的所述刻蚀沟槽内是否具有孔洞缺陷，包括：

若所述第一比值大于所述预设基准值，则确定填入所述填充材料后的所述刻蚀沟槽内具有所述孔洞缺陷。

以形成上述刻蚀沟槽前后的第一质量差，以及在刻蚀沟槽内填入填充材料前后的第二质量差作为坐标轴，形成两组质量差的质量差关系图。这样，可以在上述质量差关系图上确定表明两者比例关系的直线作为预设基准线。预设基准线的斜率则表明了上述第一质量差与第二质量差比例的预设基准值。

如果待检测晶圆的第一质量差与第二质量差的比值大于预设基准值，则在质量差关系图上的对应点会落在预设基准线的上方。此时，填入的填充材料的密度小于填充材料本身的密度，因此，可以确定填入填充材料后的刻蚀沟槽内具有孔洞缺陷。

通过第一比值与预设基准值的对比，可以快速确定是否存在孔洞缺陷；通过上述第一质量差与第二质量差在质量差关系图上的位置，与预设基准线的位置对比，则可以更加直观地体现出孔洞缺陷的多少或者严重程度。

在一些实施例中，所述方法还包括：

根据至少两片标准晶圆在刻蚀前后以及填入所述填充材料后的质量，确定所述预设基准值。

为了更加准确地得到上述预设基准值，可以采用多片标准晶圆，进行上述刻蚀以及填入填充材料的制程，并检测对应的质量。不同的标准晶圆上可以形成同等数量、不同尺寸的刻蚀沟槽，得到对应的多组质量数据，根据平均的计算结果，得到更加准确的预设基准值。

在一些实施例中，所述根据至少两片标准晶圆在刻蚀前后以及填入所述填充材料后的质量，确定所述预设基准值，包括：

在至少两片标准晶圆的表面，分别刻蚀形成刻蚀沟槽，其中，各所述标准晶圆表面形成的所述刻蚀沟槽的尺寸不同；

根据刻蚀前与刻蚀后的所述标准晶圆的质量，确定第一标准质量差；

在所述至少两片标准晶圆的所述刻蚀沟槽内填入所述填充材料；

根据所述刻蚀后的所述标准晶圆的质量与填入所述填充材料后的标准晶圆的质量，确定第二标准质量差；

根据所述至少两片标准晶圆的所述第一标准质量差与第二标准质量差，确定所述预设基准值。

在本申请实施例中，对标准晶圆采取与待检测晶圆相同的处理步骤：刻蚀沟槽、检测刻蚀沟槽前后标准晶圆的质量、在刻蚀沟槽内填入填充材料，以及检测填入填充材料前后标准晶圆的质量。通过两组质量得到的质量差，确定上述第一标准质量差与第二标准质量差。

当然，为了确定出更加准确的预设基准值，可以对多片标准晶圆采取上述处理步骤，得到多组质量差的数据，并根据平均结果得到上述第一标准质量差与第二标准质量差。

可以理解的是，标准晶圆的处理过程中，可以借助其他的检测手段，确定标准晶圆的刻蚀沟槽内部填入的填充材料不存在孔洞缺陷。例如，采用显微镜、电子投射扫描等方式进行检测，或者对填入填充材料后的晶圆进行多次研磨，逐层检测填充材料内部是否存在孔洞缺陷，当确定不存在孔洞缺陷时，则可以将该晶圆作为上述标准晶圆来使用。基于标准晶圆得到的预设基准值可以作为量产检测过程中的检测标准，可以在较长时间内针对大量产品进行使用，无需反复处理标准晶圆。

在一些实施例中，所述方法还包括：

在所述标准晶圆的刻蚀沟槽内填入所述填充材料前，确定所述刻蚀沟槽的第一深度；

在所述标准晶圆的刻蚀沟槽内填入所述填充材料后，对所述标准晶圆表面进行研磨，去除所述标准晶圆表面的所述填充材料；

检测研磨后的所述标准晶圆的刻蚀沟槽内填充材料的第一厚度；

将所述第一标准质量差与所述第一深度的第二比值，作为质量差关系图的第一坐标轴；

将所述第二标准质量差与所述第一厚度的第三比值，作为所述质量差关系图的第二坐标轴；其中，所述第一坐标轴与所述第二坐标轴分别为所述质量差关系图的横坐标轴和纵坐标轴中的任一个；

根据所述至少两片标准晶圆的所述第一标准质量差与第二标准质量差，确定所述预设基准值，包括：

根据所述至少两片标准晶圆对应的所述第二比值和所述第三比值，确定所述质量差关系图上的所述预设基准线；

根据所述预设基准线的斜率，确定所述预设基准值。

在实际应用中，采用电镀工艺或者物理气相沉积工艺在晶圆的刻蚀沟槽内填入填充材料的过程中，还会在晶圆的表面形成一层填充材料的薄膜。因此，在此过程后还需要去除表面的填充材料的薄膜，仅保留刻蚀沟槽内部的填充材料。示例性地，可以采用物理或化学研磨的方式，如CMP(Chemical Mechanical Polishing，化学机械抛光)来去除上述填充材料的薄膜，使晶圆的表面平坦化。

在此过程中，可能会去除掉一部分晶圆原有的材料，使得刻蚀沟槽的深度减小，造成本申请实施例中的检测方法的误差。

因此，在本申请实施例中，还可以将上述研磨掉的部分考虑到计算结果中。在填入填充材料前以及填入填充材料并进行研磨后，分别量测刻蚀沟槽的深度。在实际应用中，可以通过光学检测等方式检测刻蚀沟槽旁边的氧化硅或者氮化硅的厚度，从而确定刻蚀沟槽的深度(填入填充材料后则为填充材料的厚度)，也就是上述第一深度与第一厚度。

这样，上述第一标准质量差与第一深度的第二比值，以及第二标准质量差与第一厚度的第三比值，固定的比例。因此，可以根据上述第一比值与第二比值来确定上述质量差关系图的预设基准线，进而根据预设基准线的斜率，确定上述预设基准值。也就是说，可以根据上述第二比值与第三比值相比得到的比值作为上述预设基准值。

通过本申请实施例的上述方法，修正了研磨带来的误差，进而减少由于待检测晶圆与标准晶圆研磨的差异造成的检测误差。

在一些实施例中，所述方法还包括：

在所述待检测晶圆的刻蚀沟槽内填入所述填充材料前，确定所述刻蚀沟槽的第二深度；

在所述待检测晶圆的刻蚀沟槽内填入所述填充材料后，对所述待检测晶圆表面进行研磨，去除所述待检测晶圆表面的所述填充材料；

检测研磨后的所述待检测晶圆的刻蚀沟槽内填充材料的第二厚度；

根据所述第一质量差与所述第二深度的比值，确定第一量测值；

根据所述第二质量差与所述第二厚度的比值，确定第二量测值；

所述根据所述第一质量差与所述第二质量差，确定第一比值，包括：

根据所述第一量测值与第二量测值的比值，确定所述第一比值。

对于量产过程中的待检测晶圆，同样需要进行研磨去除表面的填充材料。因此，这里采用与上述实施例中相类似的方式，量测研磨前后刻蚀沟槽的深度，也就是上述第二深度与第二厚度，并确定上述第一比值。

如此，在产品检测的过程中，修正研磨带来的误差。通过修正误差后的第一比值与上述实施例中修正误差后确定的预设基准值的比较，可以得到更加准确的检测结果。

本申请实施例还提供一种晶圆的检测设备，如图2所示，该设备200包括：

晶圆承载位201；

质量量测组件202，位于所述晶圆承载位201下方；

处理组件203，与所述质量量测组件连接，用于执行上述实施例中任一所述的检测方法。

上述质量量测组件可以集成设置于具有上述晶圆承载位的承载架或承载台上，当晶圆移动至晶圆承载位时，即可进行质量检测。

通过处理组件执行上述实施例中的方法，在半导体产品的生产过程中，对待检测晶圆进行检测，进而可以确定在刻蚀沟槽内填入填充材料是否存在孔洞缺陷。

在一些实施例中，所述检测设备还包括：

厚度量测组件，用于量测刻蚀沟槽的深度或者所述刻蚀沟槽内填充材料的厚度。

为了提升检测精度，减少研磨带来的误差，还可以通过上述厚度量测组件来检测刻蚀沟槽的深度或者填充材料的厚度。示例性的，上述厚度量测组件可以采用光学方式的检测方法来实现。

本申请实施例还提供以下示例：

在半导体器件制造的后段工艺中，由于铜具有较小的电阻率以及良好的抗电迁移特性，成为主要的用于形成导电结构的互联材料。在晶圆上生长铜材料可以采用电镀工艺，由于电镀前铜籽晶层的厚度、有机物残留以及电镀工艺的影响，电镀铜的内部容易产生孔洞，产生孔洞的位置电流密度增大，引起电迁移，则容易导致产品失效。此外，由于孔洞的发生具有较强的随机性和隐蔽性，在生产过程中难于法限，但是对产品使用会造成较大影响，缩短产品的使用寿命。

电镀可能形成的外形轮廓主要有三种：

第一，当金属铜在沟槽顶部的沉积速率较快时，填充过程中可能顶部先闭合产生空心孔洞，如图3A所示；

第二，当金属铜在生个侧壁沉积速度均匀但是大于底部的沉积速率时，沟槽内可能会形成由上至下的深孔，如图3B所示；

第三，当金属铜的沉积速率随深度增大而增加时，填充产生的孔洞的缝隙较少，如图3C所示，属于比较理想的情况。

对于如图3B所示的深孔，采用表面显微镜进行扫描可能能够发现，而对于如图3A所示的空心孔洞，采用现有的手段则难以实现非破坏性的在线检测。由于金属为不透明材料，采用光学方法难以检测膜层内部的孔洞，而采用电子束扫描检测，一方面可能会对产品造成破坏；另一方面，电子的穿透深度有限，难以做到准确检测。

基于此，本申请实施例采用质量检测的方法，来对金属膜层内部产生的孔洞进行检测。这种方式利用的金属的密度为固定值的原理，检测方法简单易于实现，且检测速度快，适合线上检测；并且检测结果稳定，受环境因素的影响小；此外，这种方式无需投入大量成本进行设备改造，只需要在晶圆的承载装置上采用质量量测即可实现。

可以预先使用标准片进行检测，获得基准值，在后续产品的检测中，只需要将检测值与基准值进行对比即可估计膜层中产生孔洞的现象是否严重。

如图4所示，采用标准晶圆进行测试。在标准晶圆进行刻蚀前，检测标准晶圆的质量m₁。刻蚀形成沟槽后，检测标准片的质量m₂。此时，刻蚀掉的沟槽的质量为Δm_etch＝|m₂-m₁|。之后进行在沟槽内填金属材料，量测填入金属后的质量m₃。此时，填入沟槽内的金属质量则可以根据填入后的质量m₃与填入前的质量m₂的质量差得到：Δm_ecp＝|m₃-m₂|。

由于填入的金属的质量与刻蚀掉的质量的比例为固定值，因此，根据上述两个质量差，即可确定质量差的基准值。

为了减少其他因素的干扰，可以检测多片标准晶圆，确定平均的基准值。此外，还可在多片标准晶圆分别刻蚀形成不同尺寸或不同数量的刻蚀沟槽，得到多组质量差Δm_etch以及Δm_ecp，然后根据多组数据绘制质量差的关系图。

如图5所示，以Δm_etch为纵坐标，Δm_ecp为横坐标，分别检测三片标准晶圆的数据：第一片标准晶圆的质量差Δm_etch＝a且Δm_ecp＝b；第二片标准晶圆的质量差Δm_etch＝a-Δa1且Δm_ecp＝b-Δb1；第三片标准晶圆的质量差Δm_etch＝a+Δa2且Δm_ecp＝b+Δb2，据此可以在质量差的关系图上绘制出质量差的关系作为基准线，该基准线的斜率可以作为基准值。

也就是说，在没有孔洞缺陷或者孔洞缺陷较少时，对产品检测得到的两组质量差对应的数据应当落在上述基准线的附近，或者两组质量差的比值应当接近于上述基准值。

如图6所示，在检测产品片时，先通过质量检测得到刻蚀前的质量m₁’，刻蚀形成沟槽后再检测刻蚀后的质量m’₂。在刻蚀沟槽内填入金属后，检测得到质量m’₃。通过运算，得到刻蚀前后的质量差Δm_etch＝|m’₂-m’₁|，以及填入金属前后的质量差Δm_ecp＝|m’₃-m’₂|。根据两个质量差的值，可以在上述质量差的关系图确定对应的点。如果该点在上述基准线的附近或者落在基准线上，则可以认为该产品片在电镀金属的过程中不存在孔洞缺陷或者孔洞缺陷较少；如图7所示，如果该点位于基准线上方，远离基准线，则可能存在较多的孔洞缺陷。当然，也可以根据上述两个质量差的比值，与上述基准值进行对比，如果上述质量差的比值远大于基准值，则该产品片可能存在较多的孔洞缺陷。

此外，由于在对刻蚀沟槽内填入金属的过程中，会在晶圆的表面形成残留的金属膜，如图所示。因此，还需要通过物理或化学方式的研磨等，去除表面的金属膜层，再进行质量检测，得到上述填入金属后的质量m’₃。而此过程可能会同时去除一部分晶圆的非金属部分，从而对上述质量检测带来误差。

因此，在本申请实施例中，可以在量测填入金属前以及填入金属并去除表面金属膜层后，分别量测刻蚀沟槽的深度(填入金属后则为沟槽内金属的厚度)。并将深度值与质量值按比例进行计算，从而修正由于表面研磨带来的误差。当然，在对标准晶圆进行检测的过程中，也需要研磨的制程来去除金属膜层，因此，也可以通过该方法来修正研磨带来的误差，得到更加准确的基准值。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本申请的实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种晶圆的检测方法，其特征在于，包括：

检测带有刻蚀沟槽的待检测晶圆的第一质量；

在所述待检测晶圆的所述刻蚀沟槽内填入填充材料；

检测填入所述填充材料后的所述待检测晶圆的第二质量；

确定所述第二质量与所述第一质量的第一质量差；

根据所述第一质量差，确定填入所述填充材料后的所述刻蚀沟槽内是否具有孔洞缺陷。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在待检测晶圆进行刻蚀前，检测所述待检测晶圆的第三质量；

对所述待检测晶圆进行刻蚀，形成所述刻蚀沟槽；

确定所述第三质量与所述第一质量的所述第二质量差；

所述根据所述第一质量差，确定所述待检测晶圆填入的所述填充材料是否具有孔洞缺陷，包括：

根据所述第一质量差与所述第二质量差，确定填入所述填充材料后的所述刻蚀沟槽内是否具有孔洞缺陷。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一质量差与所述第二质量差，确定填入所述填充材料后的所述刻蚀沟槽内是否具有孔洞缺陷，包括：

根据所述第一质量差与所述第二质量差，确定第一比值；

根据所述第一比值与预设基准值，确定填入所述填充材料后的所述刻蚀沟槽内是否具有孔洞缺陷。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据质量差关系图上的预设基准线的斜率，确定所述预设基准值；

所述质量差关系图的纵坐标为所述第一质量差，所述预设关系图的横坐标为所述第二质量差；

所述根据所述第一比值与预设基准值，确定填入所述填充材料后的所述刻蚀沟槽内是否具有孔洞缺陷，包括：

若所述第一比值大于所述预设基准值，则确定填入所述填充材料后的所述刻蚀沟槽内具有所述孔洞缺陷。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据至少两片标准晶圆在刻蚀前后以及填入所述填充材料后的质量，确定所述预设基准值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据至少两片标准晶圆在刻蚀前后以及填入所述填充材料后的质量，确定所述预设基准值，包括：

在至少两片标准晶圆的表面，分别刻蚀形成刻蚀沟槽，其中，各所述标准晶圆表面形成的所述刻蚀沟槽的尺寸不同；

根据刻蚀前与刻蚀后的所述标准晶圆的质量，确定第一标准质量差；

在所述至少两片标准晶圆的所述刻蚀沟槽内填入所述填充材料；

根据所述刻蚀后的所述标准晶圆的质量与填入所述填充材料后的标准晶圆的质量，确定第二标准质量差；

根据所述至少两片标准晶圆的所述第一标准质量差与第二标准质量差，确定所述预设基准值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述标准晶圆的刻蚀沟槽内填入所述填充材料前，确定所述刻蚀沟槽的第一深度；

在所述标准晶圆的刻蚀沟槽内填入所述填充材料后，对所述标准晶圆表面进行研磨，去除所述标准晶圆表面的所述填充材料；

检测研磨后的所述标准晶圆的刻蚀沟槽内填充材料的第一厚度；

将所述第一标准质量差与所述第一深度的第二比值，作为质量差关系图的第一坐标轴；

将所述第二标准质量差与所述第一厚度的第三比值，作为所述质量差关系图的第二坐标轴；其中，所述第一坐标轴与所述第二坐标轴分别为所述质量差关系图的横坐标轴和纵坐标轴中的任一个；

根据所述至少两片标准晶圆的所述第一标准质量差与第二标准质量差，确定所述预设基准值，包括：

根据所述至少两片标准晶圆对应的所述第二比值和所述第三比值，确定所述质量差关系图上的所述预设基准线；

根据所述预设基准线的斜率，确定所述预设基准值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述待检测晶圆的刻蚀沟槽内填入所述填充材料前，确定所述刻蚀沟槽的第二深度；

在所述待检测晶圆的刻蚀沟槽内填入所述填充材料后，对所述待检测晶圆表面进行研磨，去除所述待检测晶圆表面的所述填充材料；

检测研磨后的所述待检测晶圆的刻蚀沟槽内填充材料的第二厚度；

根据所述第一质量差与所述第二深度的比值，确定第一量测值；

根据所述第二质量差与所述第二厚度的比值，确定第二量测值；

所述根据所述第一质量差与所述第二质量差，确定第一比值，包括：

根据所述第一量测值与第二量测值的比值，确定所述第一比值。

9.一种晶圆的检测设备，其特征在于，包括：

晶圆承载位；

质量量测组件，位于所述晶圆承载位下方；

处理组件，与所述质量量测组件连接，用于执行权利要求1至8中任一所述的方法。

10.根据权利要求9所述的检测设备，其特征在于，所述检测设备还包括：

厚度量测组件，用于量测刻蚀沟槽的深度或者所述刻蚀沟槽内填充材料的厚度。

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