[发明专利]扫描电子显微镜的污染检测方法

说明书

本发明技术方案公开了一种扫描电子显微镜的污染检测方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有介质抗反射层；将所述半导体衬底置于所述扫描电子显微镜所处的真空环境中，使所述半导体衬底充分暴露在所述真空环境中；在所述介质抗反射层上形成光刻胶图形；通过所述扫描电子显微镜获取形成有光刻胶图形的半导体衬底的表面图像；基于所述半导体衬底的表面图像检测所述光刻胶图形的缺陷。本发明技术方案可以监控扫描电子显微镜对半导体产品的污染影响。

技术领域

本发明涉及半导体缺陷检测领域，尤其一种用于缺陷检测的扫描电子显微镜的污染检测方法。

背景技术

扫描电子显微镜(SEM，scanning electron microscope)主要包括：真空系统、电子束系统和成像系统。电子束系统和成像系统均内置在真空系统中。扫描电子显微镜的工作原理是用一束极细的电子束扫描样品，在样品表面激发出次级电子，次级电子的多少与电子束入射角有关，也就是说与样品的表面结构有关，次级电子由探测器收集，并被转变为光信号，再经光电倍增管和放大器转变为电信号来控制荧光屏上电子束的强度，显示出与电子束同步的扫描图像，以反映出样品的表面形态。

随着半导体尺寸的降低，用于缺陷检测的扫描电子显微镜在半导体产品的良率提升中起着越来越重要的作用。因此，监控扫描电子显微镜对半导体产品的良率影响也越来越重要。

发明内容

本发明技术方案要解决的技术问题是如何监控扫描电子显微镜对半导体产品的良率影响。

为解决上述技术问题，本发明技术方案提供一种扫描电子显微镜的污染检测方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有介质抗反射层；将所述半导体衬底置于所述扫描电子显微镜所处的真空环境中，使所述半导体衬底充分暴露在所述真空环境中；在所述介质抗反射层上形成光刻胶图形；通过所述扫描电子显微镜获取形成有光刻胶图形的半导体衬底的表面图像；基于所述半导体衬底的表面图像检测所述光刻胶图形的缺陷。

可选的，所述介质抗反射层的材料为氮氧化硅。

可选的，所述光刻胶图形的密度与关键尺寸相关。

可选的，检测所述光刻胶图形的缺陷的时间为5分钟～20分钟。

可选的，所述通过所述扫描电子显微镜获取形成有光刻胶图形的半导体衬底的表面图像包括：所述扫描电子显微镜的电子枪发射电子束至所述半导体衬底；收集所述半导体衬底表面激发的次级电子，以获取所述半导体衬底的表面图像。

可选的，所述扫描电子显微镜的污染检测方法还包括：基于所述光刻胶图形的缺陷程度分析所述电子显微镜对半导体衬底污染的影响程度。

可选的，所述基于所述光刻胶图形的缺陷程度分析所述电子显微镜对半导体衬底污染的影响程度包括：当所述光刻胶的图形缺陷数量超过预设数量时，确定所述扫描电子显微镜对半导体衬底的油脂污染严重。

可选的，所述基于所述光刻胶图形的缺陷程度分析所述电子显微镜对半导体衬底污染的影响程度包括：当所述光刻胶的图形缺陷面积超过预设面积时，确定所述扫描电子显微镜对半导体衬底的油脂污染严重。

可选的，所述半导体衬底上还形成有介质层，所述介质抗反射层形成在所述介质层上。

可选的，所述介质层为氧化硅层。

与现有技术相比，本发明技术方案具有以下有益效果：将形成有介质抗反射层的半导体衬底充分暴露于扫描电子显微镜所处的真空环境中，使得扫描电子显微镜的油脂污染转移到所述半导体衬底表面，然后在所述介质抗反射层上形成光刻胶图形，当所述半导体衬底被油脂污染，光刻胶图形就会因粘附性差而产生各种缺陷，利用扫描电子显微镜获取的形成有光刻胶图形的半导体衬底的表面图像，就可以检测到光刻胶图形的缺陷，由此检测油脂污染对半导体衬底的影响，进而监控扫描电子显微镜的污染对半导体产品的良率影响。