[发明专利]共享接触孔及其刻蚀缺陷检测方法

说明书

本发明公开了一种用于半导体器件制造过程中的共享接触孔刻蚀缺陷检测方包括：在半导体器件中形成所述共享接触孔，共享接触孔下方是该半导体器件有源区，共享接触孔与该半导体器件多晶硅栅之间电性隔离；对共享接触孔进行电子束扫描缺陷检测的电压衬度模式检测判断是否存在刻蚀缺陷。本发明所提供技术方案解决目前现有监控方式面临着接触孔蚀刻工艺窗口监测的反馈时间长及灵敏度不够的问题。本发明采用短制程将多晶硅线换为绝缘介质(如氮化硅)线的方法，可跳过(不执行)多道离子注入且无需锗硅制程，无需设计额外测试图形或光罩，可实现在有源区和多晶硅栅共享接触孔上高灵敏度地对蚀刻工艺窗口进行监测。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种用于检测刻蚀缺陷的共享接触孔。本发明还涉及一种利用所述共享接触孔进行刻蚀缺陷检测的方法。

背景技术

随着集成电路技术的不断发展，为了提高电路集成度和速度，大规模集成电路的金属层多采用多层金属布线。多层金属化产生了用金属填充接触孔的需要，以便在金属层之间形成电通路。在晶圆生产过程中，由于技术节点不断升级，工艺尺寸逐渐减小，对接触孔的蚀刻工艺窗口要求越来越高。通常，由于光刻工艺存在精度限制以及环境影响等多方面原因，在形成接触孔时，接触孔刻蚀深度不足，或者局部接触孔可能发生偏移，导致接触孔断路。因此，在正式批量生产前，通常要先对断路的接触孔进行检测，以保证生产出的半导体器件能够正常工作。

目前，使用电子束扫描缺陷检测确认蚀刻工艺窗口，需要用到全制程(即器件生产全部工艺流程)晶圆，反馈周期较长。而且由于不同位置的接触孔的蚀刻工艺窗口不同，且工艺窗口最小的接触孔为有源区和多晶硅栅的共享接触孔，该种接触孔的蚀刻不足问题在检测中灵敏度较低，不易检测。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在半导体器件生产过程中形成的共享接触孔，其能用于有源区和多晶硅栅共享接触孔刻蚀缺陷检测。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种在半导体器件生产过程中用于有源区和多晶硅栅共享接触孔刻蚀缺陷检测的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的共享接触孔，该共享接触孔形成在半导体器件制造过程中用于共享接触孔刻蚀缺陷检测，该共享接触孔形成于半导体器件衬底有源区上方，共享接触孔与该半导体器件多晶硅栅之间采用绝缘介质线。

可选择的，进一步改进所述的共享接触孔，所述绝缘介质线采用氮化硅形成。

可选择的，进一步改进所述的共享接触孔，所述共享接触孔采用钨栓塞。

栓塞即为在通孔中填入的使金属层间电气导通的结构。

本发明提供一种用于半导体器件制造过程中利用上述任意一项所述共享接触孔的共享接触孔刻蚀缺陷检测方法，包括：

S1，在半导体器件中形成所述共享接触孔，共享接触孔下方是该半导体器件有源区，共享接触孔与该半导体器件多晶硅栅之间电性隔离；

S2，对共享接触孔进行电子束扫描缺陷检测的电压衬度模式检测判断是否存在刻蚀缺陷。

可选择的，进一步改进所述的共享接触孔刻蚀缺陷检测方法，实施步骤S2时,判断所述共享接触孔底部的电压衬度信号是否为明场，若电压衬度信号为暗场则存在刻蚀缺陷，若电压衬度信号为明场则不存在刻蚀缺陷。电子束扫描检测的明场信号和暗场信号是反映接触孔的导电性的，如果是明场信号表示是通路，则说明刻蚀正常，如果是暗场信号则表示断路，则说明刻蚀不足。