一种提高微粒检测能力的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高微粒检测能力的方法，通过在被检测硅片上沉积一层氮化物薄膜，将附着在硅片表面上的小于最小缺陷检测尺寸的微粒尺寸放大至少达到最小缺陷检测尺寸，并利用氮化物的致密特征，使疏松微粒具有致密、光滑的被检测表面，改善了疏松微粒的表面检测形貌，增强了在疏松微粒处对入射光的反射能力和散射光的集中度，从而在暗场光学缺陷检测时可成功捕捉到疏松微粒以及小于最小缺陷检测尺寸的微粒的缺陷信号，因此提高了暗场光学缺陷检测时对小尺寸微粒及疏松微粒的检测能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造中的光学缺陷检测
，更具体地，涉及一种在进行暗场光学缺陷检测时可提高针对小尺寸微粒及疏松微粒的检测能力的方法。
技术介绍
随着半导体芯片制造技术向更小尺寸的新工艺技术节点迈进，制造过程中产生的更小尺寸的微粒(Particle)，将会大大影响芯片的良率(Yield)和可靠性(Reliability)。光学缺陷检测技术是普遍应用于半导体集成电路芯片制造中的检测方法，分为亮场和暗场光学缺陷检测技术两种。其中，暗场光学缺陷检测技术(Darkfield Inspection)是将入射光在缺陷表面形成的散射光强转换成缺陷信号的一种检测手段，主要用于针对芯片表面微粒的检测。 尽管暗场光学缺陷检测技术具有其它检测技术例如电子束显微镜等不具备的高性能和高效率，但是，暗场光学缺陷检测技术也存在对最小缺陷检测尺寸的检测限制。比如，一种KLA Tencor公司(科磊股份有限公司)生产的型号为Surfscan SP2的机台，只能检测尺寸不小于60纳米的微粒。而且，在暗场光学缺陷检测技术中，半导体硅片(芯片)表层薄膜的粗糙度和微粒的表面形貌，也会影响暗场的检测能力。例如，暗场光学缺陷检测技术反映出对散射光较弱的疏松微粒的检测能力较差，这是由于疏松微粒能吸收一定的入射光；同时，入射光在疏松微粒形成的散射光呈分散状、没有均匀的方向性，这也降低了暗场光学缺陷检测技术的检测能力。如何能够提高暗场光学缺陷检测技术对小尺寸微粒及疏松微粒的检测能力，成为业界亟待解决的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种提高微粒检测能力的方法，用于对微粒进行暗场光学缺陷检测，通过在被检测硅片上沉积一层氮化物薄膜，可将附着在硅片表面上的小于暗场光学缺陷检测最小缺陷检测尺寸的微粒尺寸放大，并可使疏松微粒具有致密氮化物的表面检测形貌，从而在暗场光学缺陷检测时可成功捕捉到疏松微粒以及小于最小缺陷检测尺寸的微粒的缺陷信号，因此，提高了暗场光学缺陷检测时对小尺寸微粒及疏松微粒的检测能力。 为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下： 一种提高微粒检测能力的方法，用于对微粒进行暗场光学缺陷检测，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一：提供一半导体硅片，所述硅片表面附着有微粒，所述微粒包括疏松微粒和/或小于暗场光学缺陷检测的最小缺陷检测尺寸的微粒； 步骤二：在所述硅片上沉积一层氮化物薄膜，所述氮化物薄膜将附着在所述硅片表面的所述微粒覆盖并包裹，以放大所述微粒在暗场光学缺陷检测时的检测尺寸至少达到所述最小缺陷检测尺寸，并使微粒表面具有所述氮化物的表面检测形貌； 步骤三：对所述硅片进行针对表面微粒的暗场光学缺陷检测。 优选的，步骤一中，所述微粒中包括尺寸小于60纳米的微粒。 优选的，步骤二中，所述氮化物为金属氮化物、氮化硅、氮氧化硅其中之一。 优选的，步骤二中，采用物理气相沉积法(Physical Vapor Deposition)、金属有机化合物化学气相沉积法(Metal-organic Chemical Vapor Deposition)或等离子增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Vapor Deposition)沉积所述氮化物薄膜。 优选的，步骤二中，所述氮化物的沉积厚度为5～50nm。 优选的，在步骤二和步骤三之间，增加对所述氮化物薄膜进行退火处理。 优选的，对所述氮化物薄膜进行所述退火处理的温度为300～500℃。 优选的，在步骤二和步骤三之间，增加对所述氮化物薄膜进行紫外线固化处理(UV cure)。 优选的，在步骤二和步骤三之间，增加对所述氮化物薄膜进行等离子体轰击处理，反应气体为氮气或惰性气体。 优选的，进行所述等离子体处理时的等离子体射频功率为100～1000瓦，处理腔体的气压为100毫托～10托。 从上述技术方案可以看出，本专利技术通过在被检测硅片上沉积一层氮化物薄膜，可将附着在硅片表面上的小于暗场光学缺陷检测最小缺陷检测尺寸的微粒尺寸放大至少达到最小缺陷检测尺寸，并利用氮化物的致密特征，使疏松微粒具有致密、光滑的被检测表面，改善了疏松微粒的表面检测形貌，增强了在疏松微粒处对入射光的反射能力和散射光的集中度，并通过对氮化物薄膜进行退火、紫外线固化或等离子体轰击处理，进一步改善氮化物薄膜的表面平整度和反光性能，从而在暗场光学缺陷检测时可成功捕捉到疏松微粒以及小于最小缺陷检测尺寸的微粒的缺陷信号，因此，提高了暗场光学缺陷检测时对小尺寸微粒及疏松微粒的检测能力。 附图说明 图1是本专利技术一种提高微粒检测能力的方法的流程图。 具体实施方式 下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。当然本专利技术并不局限于下述具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本专利技术的保护范围内。 请参阅图1，图1是本专利技术一种提高微粒检测能力的方法的流程图。如图所示，本专利技术的提高微粒检测能力的方法可用于对在经过半导体工艺制程后的硅片表面附着的微粒进行暗场光学缺陷检测，包括以下步骤： 如框1所示，步骤一：提供一半导体硅片，所述硅片表面附着有微粒，所述微粒包括疏松微粒和/或小于暗场光学缺陷检测的最小缺陷检测尺寸的微粒。 如框2所示，步骤二：在所述硅片上沉积一层氮化物薄膜，所述氮化物薄膜将附着在所述硅片表面的所述微粒覆盖并包裹，以放大所述微粒在暗场光学缺陷检测时的检测尺寸至少达到所述最小缺陷检测尺寸，并使微粒表面具有所述氮化物的表面检测形貌。 如框3所示，步骤三：对所述硅片进行针对表面微粒的暗场光学缺陷检测。 在半导体集成电路制造中，一般的，经过一个或数个半导体工艺制程后，硅片表面会附着有微粒(Particle)，微粒的存在将会大大影响芯片的良率和可靠性。这时，就需要对硅片进行缺陷检测。其中，针对微粒缺陷，适用暗场光学缺陷检测方法。在使用例如KLA Tencor公司(科磊股份有限公司)型号为Surfscan SP2的机台对硅片进行暗场光学缺陷检测时，由于受该机台的检测能力限制，只能检测尺寸不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高微粒检测能力的方法，用于对微粒进行暗场光学缺陷检测，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：提供一半导体硅片，所述硅片表面附着有微粒，所述微粒包括疏松微粒和/或小于暗场光学缺陷检测的最小缺陷检测尺寸的微粒；步骤二：在所述硅片上沉积一层氮化物薄膜，所述氮化物薄膜将附着在所述硅片表面的所述微粒覆盖并包裹，以放大所述微粒在暗场光学缺陷检测时的检测尺寸至少达到所述最小缺陷检测尺寸，并使微粒表面具有所述氮化物的表面检测形貌；步骤三：对所述硅片进行针对表面微粒的暗场光学缺陷检测。

【技术特征摘要】
1.一种提高微粒检测能力的方法，用于对微粒进行暗场光学缺陷检
测，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：提供一半导体硅片，所述硅片表面附着有微粒，所述微粒包括
疏松微粒和/或小于暗场光学缺陷检测的最小缺陷检测尺寸的微粒；
步骤二：在所述硅片上沉积一层氮化物薄膜，所述氮化物薄膜将附着在
所述硅片表面的所述微粒覆盖并包裹，以放大所述微粒在暗场光学缺陷检测
时的检测尺寸至少达到所述最小缺陷检测尺寸，并使微粒表面具有所述氮化
物的表面检测形貌；
步骤三：对所述硅片进行针对表面微粒的暗场光学缺陷检测。
2.根据权利要求1所述的提高微粒检测能力的方法，其特征在于，步
骤一中，所述微粒中包括尺寸小于60纳米的微粒。
3.根据权利要求1所述的提高微粒检测能力的方法，其特征在于，步
骤二中，所述氮化物为金属氮化物、氮化硅、氮氧化硅其中之一。
4.根据权利要求1或3所述的提高微粒检测能力的方法，其特征在
于，步骤二中，采用物理气相沉积法、金属有机化合物化学气相沉积法或等

【专利技术属性】
技术研发人员：钟斌，雷通，易海兰，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31