[发明专利]金属线的去层方法以及器件缺陷检测方法

说明书

本发明提供一种金属线的去层方法以及一种器件缺陷检测方法。所述金属线的去层方法中，待检测的金属线样品上的金属线经干法刻蚀工艺形成，为了成功去层，首先将样品浸入强碱性溶液，以去除样品表面由于干法刻蚀工艺而覆盖上的残留物，然后再将去除残留物后的金属线样品浸入强酸性溶液，以去除金属线的上层金属，从而获得去层后的金属线样品。利用上述去层方法，有助于加快去层的速度，由于去层后的金属线样品经过较为彻底的去层反应，因而更洁净，质量更高，便于进一步检测。所述器件缺陷检测方法包括上述金属线的去层方法。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，尤其涉及一种金属线的去层方法以及一种器件缺陷检测方法。

背景技术

金属制程是集成电路制造工艺中的重要工序。随着集成电路制造技术的发展，在同一块晶片上设置的电子元件密度越来越高，电子元件之间的连接线的精细度也越来越高。通常在电子元件上方设置介质层，并在介质层中形成与电子元件电接触的接触插塞，接触插塞又与在介质层上形成的连接线电连接。因而，连接线的质量是关乎电子元件是否正常工作的关键因素之一。

金属铝作为常见的连接线材料，广泛应用于DRAM等存储器产品以及部分逻辑产品中。在形成铝连接线的工艺中，在金属铝的上下通常会淀积金属钛或者氮化钛，并利用化学机械研磨(CMP)工艺及干法刻蚀对金属薄膜减薄并刻蚀，以获得符合设计要求的连接线。

完成刻蚀连接线的工序之后，通常会利用电性测试设备检测相关工艺是否可行，例如可以检测两段应为断开的连接线之间是否存在短路。而如果存在短路，说明相关区域存在刻蚀不完全的桥连(bridge)缺陷，为了进一步验证和检测，需要对存在缺陷的区域取样，对样品进行去层(delayer)处理之后，再通过专门设备例如扫描电子显微镜(SEM)检测每一层是否存在缺陷。因此需要提供一种连接线(或金属线)的去层方法。

发明内容

为了对连接线所在的金属层进行去层处理，以利用专门设备(例如SEM)较大范围地观察金属层底部是否存在缺陷，一种方法是将金属线样品放入酸液中，以利用化学反应去除顶部的金属层。然而，研究发现，如果直接将经过金属刻蚀工艺的样品浸入酸液中去层，由于表面残留物的存在，并不能有效实现去层。

为了有效去除经过金属刻蚀工艺的连接线的顶部金属层，以达到去层目的，本发明提供了一种金属线的去层方法，包括以下步骤：

提供待检测的金属线样品，所述金属线样品包括经干法刻蚀工艺形成的金属线，所述金属线包括至少两层叠加的金属层；将所述金属线样品浸入强碱性溶液，以去除所述金属线样品表面由于所述干法刻蚀工艺覆盖上的残留物；从所述强碱性溶液中取出所述金属线样品后，将所述金属线样品浸入强酸性溶液；以及，从所述强酸性溶液中取出所述金属线样品，获得去层后的金属线样品。

可选的，在浸入所述强碱性溶液之前，所述金属线包括第一金属层和叠加形成于所述第一金属层上的第二金属层；所述强酸性溶液仅与所述第二金属层发生反应，所述去层后的金属线样品中不包括所述第二金属层。

可选的，在浸入所述强碱性溶液之前，所述金属线还包括叠加形成于所述第二金属层上的第三金属层，所述第三金属层不与所述强酸性溶液反应，所述去层后的金属线样品中不包括所述第三金属层。

可选的，所述强碱性溶液包括氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液。

可选的，所述强碱性溶液的浓度为5-7mol/L，反应温度为25℃～40℃，反应时间为1分钟～3分钟。

可选的，所述强酸性溶液为稀盐酸。

可选的，所述第一金属层包括氮钛化合物层，所述第二金属层包括铝层或者含铜的铝层。

可选的，所述干法刻蚀工艺的工艺气体的残留物包括氯化铝。