CN114678285A - 半导体检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种半导体检测方法，包括：提供一待形成栅极金属线的晶圆；对所述晶圆表面的氧化层进行第一次湿法刻蚀，以去除所述晶圆表面的氧化物并获取刻蚀后的第一液体；对所述晶圆表面的硅进行第二次湿法刻蚀，以获取刻蚀后的第二液体；对所述第一液体和所述第二液体进行污染物分析，以确认污染物分布状态。本发明能够及时的发现晶圆的污染，并及时对晶圆进行处理。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体检测方法。
背景技术
随着半导体元件的集成度增加，氧化物的沉积采用化学气象沉积的方式形成。随着化学气象沉积的应用逐渐广泛，离子注入的工艺和等离子体工艺也逐渐增加。从而，对于栅极氧化物的污染也随之增加。
现有的晶圆检测方法中，通常是在半导体器件制备完成后，对半导体器件进行电性测试，符合电性测试要求的器件会被送入下一道工序，而不符合要求的器件则会被返工。但是，这种方式仅在制备完成后进行测试，如果器件在制备过程中即发生了污染，对于该器件后续的制备工艺就不具有任何意义，会造成工艺的浪费。
发明内容
本发明提供的半导体检测方法，能够及时的发现晶圆的污染，并及时对晶圆进行处理。
本发明提供一种半导体检测方法，包括：
提供一待形成栅极金属线的晶圆；
对所述晶圆表面的氧化层进行第一次湿法刻蚀，以去除所述晶圆表面的氧化物并获取刻蚀后的第一液体；
对所述晶圆表面的硅进行第二次湿法刻蚀，以获取刻蚀后的第二液体；
对所述第一液体和所述第二液体进行污染物分析，以确认污染物分布状态。
可选地，所述第一次湿法刻蚀采用氢氟酸进行湿法刻蚀。
可选地，所述第二次湿法刻蚀采用氨水进行湿法刻蚀。
可选地，所述氨水为按照2:1～100:1比例稀释的氨水。
可选地，所述第二次湿法刻蚀的刻蚀量为50～5000埃米。
可选地，对所述第一液体和所述第二液体进行污染物分析，以确认污染物分布状态之后还包括：
当所述污染物分布状态不符合要求时，对半导体加工设备和/或同一批次晶圆进行降低污染处理，并在完成降低污染处理后执行提供一待形成栅极金属线的晶圆；
当所述污染物分布状态符合要求时，对同一批次晶圆继续进行栅极制备。
可选地，对同一批次晶圆继续进行栅极制备之后还包括：
对完成制备的半导体器件进行电性测试，以确定半导体器件的电气性能。
可选地，对完成制备的半导体器件进行电性测试之后包括：
将电性测试合格的半导体器件执行下一工序；
将电性测试不合格的半导体器件进行返工处理。
可选地，对所述第一液体进行污染物分析包括：
依据多个晶圆得到的第一液体进行污染物趋势分析，以得到随生产时间的污染物趋势。
可选地，对所述第一液体和所述第二液体进行污染物分析包括：对所述第一液体和第二液体进行电感耦合等离子体质谱分析或电感耦合等离子体原子发射光谱分析。
本发明提供的半导体检测方法，在浅沟道隔离工艺结束后进行污染物的检测，这是由于在栅极形成之前，金属污染物对于器件的性能影响较大，而在栅极形成后，由于其结构中已经引入了金属线，并且会对金属线设置阻挡层避免金属的扩散，在栅极线形成之后的金属污染对于器件的性能影响较小。因此，本发明的技术方案中，在栅极线形成之前的关键工艺节点进行污染物分析，能够及时的发现污染状态，从而避免后续工艺的浪费。并且，提前发现器件的污染能够尽快对其进行处理，从而能够提高整体的生产效率。
附图说明
图1为本发明一实施例半导体金属配线形成方法的流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。
本实施例发明提供一种半导体检测方法，如图1所示，包括：提供一待形成栅极金属线的晶圆；在一些实施例中，待生成栅极金属线的晶圆是指在完成浅沟道隔离工艺之后并沉积形成了栅极氧化介质的晶圆。
对所述晶圆表面的氧化层进行第一次湿法刻蚀，以去除所述晶圆表面的氧化物并获取刻蚀后的第一液体；在一些实施例中，第一次刻蚀的刻蚀部分包括了栅极氧化介质以及在浅沟道隔离工艺形成过程中所形成的氧化物，从而，在刻蚀完成之后。上述的氧化物都是在晶圆上进行加工时产生的，对上述的氧化物进行刻蚀得到的第一液体中包括了前述各氧化物形成过程中所引入的杂质，对第一液体进行污染物分析能够判断加工设备引入的污染物，从而，能够判断加工设备的洁净程度。
对所述晶圆表面的硅进行第二次湿法刻蚀，以获取刻蚀后的第二液体；在一些实施例中，第二次刻蚀的刻蚀部分是晶圆的表面，刻蚀形成的第二液体中包含了晶圆中的污染物，从而，能够判断一个批次的晶圆质量。
对所述第一液体和所述第二液体进行污染物分析，以确认污染物分布状态。依据前述两个步骤可知，在第一液体中能够判断设备的洁净程度，而第二液体中能够判断晶圆的质量，从而，对第一液体和第二液体进行分析即能够及时的判断污染的来源并及时处理，例如，当第一液体的污染物分布不符合要求时，可以对加工设备进行清理，以使加工设备的洁净程度符合要求，当第二液体的污染物分布不符合要求时，及时更换晶圆，避免采用不合格的晶圆而产生废品。
本实施例提供的半导体检测方法，在浅沟道隔离工艺结束后进行污染物的检测，这是由于在栅极形成之前，金属污染物对于器件的性能影响较大，而在栅极形成后，由于其结构中已经引入了金属线，并且会对金属线设置阻挡层避免金属的扩散，在栅极线形成之后的金属污染对于器件的性能影响较小。因此，本实施例的技术方案中，在栅极线形成之前的关键工艺节点进行污染物分析，能够及时的发现污染状态，从而避免后续工艺的浪费。并且，提前发现器件的污染能够尽快对其进行处理，从而能够提高整体的生产效率。
作为一种可选的实施方式，所述第一次湿法刻蚀采用氢氟酸进行湿法刻蚀。由于在第一次刻蚀时，需要避免引入其他部分的污染物，从而避免对于污染源的判断失误，因此，在刻蚀过程中选择的刻蚀液需要具有超高的选择比，因此，在本实施方式中采用氢氟酸进行刻蚀，从而，仅刻蚀硅的氧化物，得到的第一液体中的污染物仅来源于硅的氧化物，即仅来源于加工设备。从而，提高污染物分析的准确性。
作为一种可选的实施方式，所述第二次湿法刻蚀采用氨水进行湿法刻蚀。在一些实施例中，在第二次湿法刻蚀的过程中，其刻蚀的部分是硅衬底，采用氨水对硅衬底进行刻蚀，不仅能够获得较好的刻蚀速率，由于其低廉的价格，还能够降低生产成本。
作为一种优选的实施方式，所述氨水为按照2:1～100:1比例稀释的氨水。在一些实施例中，对氨水进行稀释有利于控制氨水对硅衬底的刻蚀速率，同时，对氨水进行稀释之后，还能够大幅降低生产成本。
作为一种优选的实施方式，所述第二次湿法刻蚀的刻蚀量为50～5000埃米。在一些实施例中，第二次湿法刻蚀过程中，刻蚀量越大，越有利于对污染物的精确分析，但是，刻蚀量的较大时，则需要较长的刻蚀时间，因此，需要考虑合适的刻蚀量以获得较为精确的分析结果，同时还需要较短的刻蚀时间，以确保生产效率。
作为一种可选的实施方式，对所述第一液体和所述第二液体进行污染物分析，以确认污染物分布状态之后还包括：
当所述污染物分布状态不符合要求时，对半导体加工设备和/或同一批次晶圆进行降低污染处理，并在完成降低污染处理后执行提供一待形成栅极金属线的晶圆；在一些实施例中，对晶圆的刻蚀分析过程是从一个批次中进行抽样进行的，当第一液体的污染物分布不符合要求时，表明加工设备的洁净程度不符合要求，对加工设备进行清理，提高加工设备的洁净度后，重新抽样进行测试。当第二液体的污染物分布不符合要求时，表明晶圆的洁净度不符合要求，可以更换一个批次的晶圆进行重新抽样测试。
当所述污染物分布状态符合要求时，对同一批次晶圆继续进行栅极制备。在一些实施例中，当第一液体和第二液体都符合要求时，可以认为加工设备和晶圆都符合要求，可以对该批次晶圆采用该加工设备进行后续的工艺生产。
作为一种可选的实施方式，对同一批次晶圆继续进行栅极制备之后还包括：
对完成制备的半导体器件进行电性测试，以确定半导体器件的电气性能。在一些实施例中，对完成制备的半导体器件进行电性测试是指对半导体器件的最终的性能测试，此时，如果半导体器件不符合要求，需要返工进行修理并将数据进行反馈，如果半导体器件符合要求，则可以进入下一工序进行处理。
作为一种可选的实施方式，对完成制备的半导体器件进行电性测试之后包括：
将电性测试合格的半导体器件执行下一工序；在一些实施例中，当半导体器件的电性测试合格时，即可以进入下一工序继续加工，例如，封装、划片等工序。
将电性测试不合格的半导体器件进行返工处理。在一些实施例中，当电性测试不合格时，需要将半导体器件进行返工修理，对于不能进行返工修理的器件，进行报废处理。
作为一种可选的实施方式，对所述第一液体进行污染物分析包括：
依据多个晶圆得到的第一液体进行污染物趋势分析，以得到随生产时间的污染物趋势。在一些实施例中，对于污染物的分析，可以采用算点或者条形图等方式进行分析。通过对多个晶圆的第一液体进行分析，可以得到污染物的分布趋势，例如，当其中一类污染物的量持续增加时，表明在设备中有持续的污染源，此时需要对污染源进行查找并处理。
作为一种可选的实施方式，对所述第一液体和所述第二液体进行污染物分析包括：对所述第一液体和第二液体进行电感耦合等离子体质谱分析或电感耦合等离子体原子发射光谱分析。在一些实施例中，前述的两种分析方式具有结果精确的特点，且其分析过程为非接触的分析过程，能够在不污染其他设备的前提下得到精确的污染物分布结果。
在以上的描述中，对于各层的构图、刻蚀等技术细节并没有做出详细的说明。但是本领域技术人员应当理解，可以通过各种技术手段，来形成所需形状的层、区域等。另外，为了形成同一结构，本领域技术人员还可以设计出与以上描述的方法并不完全相同的方法。另外，尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种半导体检测方法，其特征在于，包括：
提供一待形成栅极金属线的晶圆；
对所述晶圆表面的氧化层进行第一次湿法刻蚀，以去除所述晶圆表面的氧化物并获取刻蚀后的第一液体；
对所述晶圆表面的硅进行第二次湿法刻蚀，以获取刻蚀后的第二液体；
对所述第一液体和所述第二液体进行污染物分析，以确认污染物分布状态。
2.根据权利要求1所述的半导体检测方法，其特征在于，所述第一次湿法刻蚀采用氢氟酸进行湿法刻蚀。
3.根据权利要求1所述的半导体检测方法，其特征在于，所述第二次湿法刻蚀采用氨水进行湿法刻蚀。
4.根据权利要求3所述的半导体检测方法，其特征在于，所述氨水为按照2:1～100:1比例稀释的氨水。
5.根据权利要求1所述的半导体检测方法，其特征在于，所述第二次湿法刻蚀的刻蚀量为50～5000埃米。
6.根据权利要求1所述的半导体检测方法，其特征在于，对所述第一液体和所述第二液体进行污染物分析，以确认污染物分布状态之后还包括：
当所述污染物分布状态不符合要求时，对半导体加工设备和/或同一批次晶圆进行降低污染处理，并在完成降低污染处理后执行提供一待形成栅极金属线的晶圆；
当所述污染物分布状态符合要求时，对同一批次晶圆继续进行栅极制备。
7.根据权利要求6所述的半导体检测方法，其特征在于，对同一批次晶圆继续进行栅极制备之后还包括：
对完成制备的半导体器件进行电性测试，以确定半导体器件的电气性能。
8.根据权利要求7所述的半导体检测方法，其特征在于，对完成制备的半导体器件进行电性测试之后包括：
将电性测试合格的半导体器件执行下一工序；
将电性测试不合格的半导体器件进行返工处理。
9.根据权利要求1所述的半导体检测方法，其特征在于，对所述第一液体进行污染物分析包括：
依据多个晶圆得到的第一液体进行污染物趋势分析，以得到随生产时间的污染物趋势。
10.根据权利要求1所述的半导体检测方法，其特征在于，对所述第一液体和所述第二液体进行污染物分析包括：对所述第一液体和第二液体进行电感耦合等离子体质谱分析或电感耦合等离子体原子发射光谱分析。
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