[发明专利]晶粒尺寸的测量方法

说明书

本发明提供了一种晶粒尺寸的测量方法，包括：提供多个参考薄膜，获取所有所述参考薄膜的反射率及晶粒尺寸；利用所有所述参考薄膜的反射率及对应的晶粒尺寸，建立所述参考薄膜的反射率与晶粒尺寸的映射关系；以及，提供待测薄膜，获取所述待测薄膜的反射率，并根据所述映射关系得到所述待测薄膜的晶粒尺寸；本发明通过所述参考薄膜的反射率及晶粒尺寸的映射关系，能够快速便捷得到待测薄膜的晶粒尺寸。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种晶粒尺寸的测量方法。

背景技术

在半导体制备过程中，薄膜生长是必不可少的，在半导体器件的制备过程中，在生长完薄膜之后，需要对薄膜进行检测以评判生长的薄膜的品质，通常包括对薄膜的厚度和方块电阻等进行测量。此外，针对晶体薄膜而言，薄膜的“晶粒尺寸”是体现晶体薄膜品质的一项重要指标，薄膜的晶粒尺寸对产品性能及可靠性会产生影响，比如铝薄膜一般作为金属互连层，铝薄膜的晶粒大小会对半导体器件的电迁移性能造成直接的影响。目前，在对薄膜的晶粒尺寸进行测量时，通常是对薄膜进行切片处理，再利用电子显微镜测量出薄膜的晶粒尺寸。但是在这种测量方法中，需要对薄膜进行切片处理具有破坏性，会导致承载薄膜的晶圆损伤被报废，并且测量时间周期长，且无法在产品上直接测量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶粒尺寸的测量方法，以快速便捷测量出薄膜的晶粒尺寸。

为了达到上述目的，本发明提供了一种晶粒尺寸的测量方法，包括：

提供多个参考薄膜，获取所有所述参考薄膜的反射率及晶粒尺寸；

利用所有所述参考薄膜的反射率及对应的晶粒尺寸，建立所述参考薄膜的反射率与晶粒尺寸的映射关系；以及，

提供待测薄膜，获取所述待测薄膜的反射率，并根据所述映射关系得到所述待测薄膜的晶粒尺寸。

可选的，获取所述参考薄膜的反射率的步骤包括：

选取所述参考薄膜的表面上的若干第一参考点；

将一光束依次入射至所述第一参考点上，获取每个所述第一参考点反射的光束，以得到每个所述第一参考点的反射率；以及，

将所有所述第一参考点的反射率的均值作为所述参考薄膜的反射率；和/或，

获取所述待测薄膜的反射率的步骤包括：

选取所述待测薄膜的表面上的若干第二参考点；

将一光束依次入射至所述第二参考点上，获取每个所述第二参考点反射的光束，以得到每个所述第二参考点的反射率；以及，

将所有所述第二参考点的反射率的均值作为所述待测薄膜的反射率。

可选的，每个所述参考薄膜选取的第一参考点的位置相对应。

可选的，获取所述参考薄膜的晶粒尺寸的步骤包括：

利用电子显微镜获取所述参考薄膜的表面图像；

在所述表面图像上画至少一条穿过所述表面图像的中心的参考线，测量位于每条所述参考线上的所有晶粒的尺寸；以及，

根据每条所述参考线上的所有晶粒的尺寸得到每条所述参考线上的晶粒的尺寸的均值，根据每条所述参考线上的晶粒的尺寸的均值得到所述表面图像中的晶粒的尺寸的均值，所述表面图像中的晶粒的尺寸的均值作为所述参考薄膜的晶粒尺寸。

可选的，所有所述第一参考点均位于所述参考线上。

可选的，所述第一参考点沿所述参考薄膜的中心对称分布。

可选的，所述第一参考点和所述第二参考点的位置相对应。