[发明专利]微型探测器及缺陷量测方法

说明书

本发明是提供一种微型探测器及缺陷量测方法，微型探测器包含一基板、一鳍状结构、一浮动栅极、一感测栅极、一读取栅极以及一天线层。鳍状结构位于基板上。浮动栅极位于基板上，浮动栅极与鳍状结构彼此垂直交叉。感测栅极位于鳍状结构的一侧。读取栅极形成于鳍状结构的另一侧。天线层连接感测栅极，其位于感测栅极上方。天线层接触一外部能量源后产生一引致电荷，透过一耦合效应将引致电荷储存于浮动栅极内。借此，可透过计算引致电荷推估晶圆制程中的缺陷分布。

技术领域

本发明是关于一种微型探测器及应用此微型探测器的缺陷量测方法；更特别言之，透过量测此微型探测器的电性特性，得以即时检测一半导体器件于晶圆制造过程中所产生的缺陷者。

背景技术

现代电子器件已逐渐朝向尺寸紧凑、高功效方面发展。多半电子器件是由半导体构成，于半导体制造过程中，微影(Photolithography)技术为决定关键尺寸(CD，CriticalDimension)的重要步骤。目前使用的ArF浸润式准分子激光微影技术，不易达到20nm以下的精密尺寸。因此，随着制程微缩，极紫外线(EUV，Extreme Ultraviolet)微影技术已成为目前重要的发展趋势之一。

EUV光源主要由高温、高密度的电浆中激发取得。电浆产生的高能光线经聚光镜聚光，穿过中间焦点(IF,Intermediate Focus)，经照明光学系统整形后，照亮反射型光罩(Reflective mask)，光罩反射后的EUV光线，经投影光学系统成像于光阻，并形成所需图样(Pattern)。

目前已有多家晶圆制造厂投入了大量的研究资源于EUV微影系统上。然而，在EUV微影系统中，仍存在有例如缺乏光源能、光阻抗涂布均匀度以及侦测系统等问题。其中，EUV微影技术遭受闪焰效应(Flare Effect)、散射光(Scattered light)效果的影响，加上其光学原理基本上是经由多个反射投影光学系统的反光镜，导致关键尺寸的失真和均匀性的损失问题更为严重。

EUV的闪焰效应主要是不希望产生的散射光与表面粗糙所造成，影响图样制程后所呈现的关键尺寸(Critical Dimension)。因此，许多利用光学观测的方法已被发展。

一种侦测EUV的绕射(Diffraction)与闪焰效应的方法，是设置一相干EUV散射测量显微镜(CSM，Coherent EUV Scattering Microscopy)系统，此系统中的EUV感光耦合元件侦测器(CCD Detector，Charge-Coupled Device Detector)可以侦测并成像EUV光罩的绕射图案。通过观察绕射图像的缺陷信号(Defect Signal)可反应EUV绕射与闪焰效应的程度。

另一种方法，是设计一光罩(Layout mask)，用以定义连接点(Contact)与金属线(Metal line)之间的垂直位移与水平位移位置。当图样(Pattern)完成后，透过扫瞄式电子显微镜(CD-SEM，Critical Dimension Scanning Electron Microscope)计量学量测图样的位移程度。通过观察图样的位移量可反应EUV的闪焰效应。

然而，上述方法所需的设备，往往过于复杂，且基于其原理，无法即时并准确地得到缺陷量测结果。

发明内容

本发明揭示一种微型探测器及缺陷量测方法，其是可透过量测电性特性，计算因外部能量源所引致的引致电荷分布，进而可回推因外部能量源所导致的缺陷。