蚀刻形成的孔的缺陷测量方法及装置制造方法及图纸

本公开公开了蚀刻形成的孔的缺陷测量方法及装置，通过将目标监控片进行刻蚀，形成监控孔，然后将目标监控片进行平坦化处理至监控设定高度，再通过获取监控设定高度的目标监控片具有监控孔一侧的监控图像，从而根据监控图像中的监控孔拟合形状的周长，确定目标缺陷测量值，以测量得到监控设定高度处监控孔的缺陷测量值，可以做到测量并量化竖条纹状缺陷。可以做到测量并量化竖条纹状缺陷。可以做到测量并量化竖条纹状缺陷。

【技术实现步骤摘要】
蚀刻形成的孔的缺陷测量方法及装置


[0001]本公开涉及半导体
，特别涉及蚀刻形成的孔的缺陷测量方法及装置。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的发展，传统的二维封装已经不能满足业界的需求，因此基于基板通孔技术，比如硅通孔(Through Silicon Via，TSV)技术的垂直互连叠层封装方式，以其短距离互连和高密度集成的关键技术优势，逐渐引领了封装技术发展的趋势。
[0003]通孔刻蚀中常见的缺陷是通孔侧壁竖条纹状(striation)的缺陷，其在通孔的上部分比较明显，容易导致后面poor coating(即硅片曝光中出现的光刻胶涂覆不完全的情况)，进而导致电镀铜扩散到硅片(即晶圆)中。然而，目前，并没有可用于对通孔出现的通孔侧壁竖条纹状(striation)缺陷进行测量的方法，且无法量化，导致对通孔刻蚀形貌的把控越来越困难。

技术实现思路

[0004]本公开实施例提供的蚀刻形成的孔的缺陷测量方法及装置，用以对通孔出现的通孔竖条纹状缺陷进行测量。
[0005]根据一些实施例，本公开实施例第一方面提供了蚀刻形成的孔的缺陷测量方法，包括：
[0006]获取目标监控片，所述目标监控片具有M种孔径的多个监控孔，所述目标监控孔为刻蚀形成的，M为大于0的整数；所述监控孔按照深度由浅至深，分为上部、中部和下部；
[0007]对所述目标监控片进行平坦化处理至监控设定高度，所述监控设定高度位于所述监控孔的上部；
[0008]获取所述监控设定高度的目标监控片具有所述监控孔一侧的监控图像；
[0009]根据所述监控图像中所述M种孔径的监控孔拟合形状的周长，确定目标缺陷测量值。
[0010]本公开实施例，通过将目标监控片进行刻蚀，形成监控孔，然后将目标监控片进行平坦化处理至监控设定高度，再通过获取监控设定高度的目标监控片具有监控孔一侧的监控图像，从而根据监控图像中的监控孔拟合形状的周长，确定目标缺陷测量值，以测量得到监控设定高度处监控孔的缺陷测量值，可以做到测量并量化竖条纹状缺陷。
[0011]在一些可能的实施方式中，在所述对所述目标监控片进行平坦化处理至监控设定高度前，还包括：
[0012]在所述监控孔中填充介质材料，所述介质材料与所述目标监控片的材料不同。
[0013]在一些可能的实施方式中，所述根据所述监控图像中所述M种孔径的目标监控孔拟合形状的周长，确定目标缺陷测量值，包括：
[0014]从所述监控图像里面的所述M种孔径的孔中，确定每一种孔径对应的N个目标监控孔；其中，N为大于0的整数；
[0015]计算所述M种孔径的所述N个目标监控孔中，每一个目标监控孔拟合形状的周长；
[0016]根据所述M种孔径的所述N个目标监控孔中，每一个目标监控孔拟合形状的周长，确定目标缺陷测量值。
[0017]在一些可能的实施方式中，所述根据所述M种孔径的所述N个目标监控孔中，每一个目标监控孔拟合形状的周长，确定目标缺陷测量值，包括：
[0018]根据所述M种孔径的N个目标监控孔中，第n个目标监控孔拟合形状的周长，确定第n个初始缺陷测量值；n为整数且1≤n≤N；
[0019]确定第1个初始缺陷测量值至第N个初始缺陷测量值的预测平均值，并将所述预测平均值确定为所述目标缺陷测量值。
[0020]在一些可能的实施方式中，所述根据所述M种孔径的N个目标监控孔中，第n个目标监控孔拟合形状的周长，确定第n个初始缺陷测量值，包括：
[0021]根据所述M种孔径的N个目标监控孔中，第n个目标监控孔拟合形状的周长与对应的设计周长的差值，确定所述第n个初始缺陷测量值。
[0022]在一些可能的实施方式中，按照所述孔的孔径由小到大的顺序，将所述M种孔径的孔划分为第1孔径的孔至第M孔径的孔；
[0023]采用如下公式，根据所述M种孔径的N个目标监控孔中，第n个目标监控孔拟合形状的周长与对应的设计周长的差值，确定所述第n个初始缺陷测量值；
[0024][0025]其中，S
n
代表所述第n个初始缺陷测量值，R
m
代表第m孔径的监控孔形状相对于第1孔径的监控孔形状的相似比，C
mn
代表所述第m孔径的监控孔中第n个目标监控孔拟合形状的周长，C
m
‑
design
代表第m种孔径的监控孔的设计周长，m为整数且1≤m≤M。
[0026]在一些可能的实施方式中，
[0027]采用如下公式，根据所述M种孔径的N个目标监控孔中，第n个目标监控孔拟合形状的周长与对应的设计周长的差值，确定所述第n个初始缺陷测量值；
[0028][0029]其中，S
n
代表所述第n个初始缺陷测量值，Z1代表所述第1孔径的监控孔的孔径，Z
m
代表第m孔径的监控孔的孔径，C
mn
代表所述第m孔径的监控孔中第n个目标监控孔拟合形状的周长。
[0030]在一些可能的实施方式中，采用如下公式，确定第1个初始缺陷测量值至第N个初始缺陷测量值的预测平均值；
[0031][0032]其中，S
n
代表所述第n个初始缺陷测量值，代表所述预测平均值，并确定为所述目标缺陷测量值。
[0033]在一些可能的实施方式中，所述计算不同孔径的所述N个目标监控孔中，每一个目
标监控孔拟合形状的周长，包括：
[0034]拟合确定不同孔径的所述N个目标监控孔中，每一个所述目标监控孔的最外围顶点形成的封闭规则图形；
[0035]根据不同孔径的所述N个目标监控孔中，每一个所述目标监控孔对应的封闭规则图形及所述封闭规则图形对应的周长计算公式，确定不同孔径的所述N个目标监控孔中，每一个所述目标监控孔拟合形状的周长。
[0036]在一些可能的实施方式中，所述封闭规则图形包括圆形、椭圆形、多边形中的至少一种。
[0037]根据一些实施例，本公开实施例第二方面提供了刻蚀腔体的监测方法，包括：
[0038]采用上述的蚀刻形成的孔的缺陷测量方法，确定目标缺陷测量值；
[0039]判断所述目标缺陷测量值是否超出设定阈值范围；
[0040]若是，则确定所述刻蚀腔体在当前监控周期中处于非正常工作状态；
[0041]若否，则确定所述刻蚀腔体在当前监控周期中处于正常工作状态。
[0042]本公开实施例提供的蚀刻形成的孔的缺陷测量方法，通过将目标监控片进行刻蚀，形成监控孔，然后将目标监控片进行平坦化处理至监控设定高度，再通过获取监控设定高度的目标监控片具有监控孔一侧的监控图像，从而根据监控图像中的监控孔拟合形状的周长，确定目标缺陷测量值，以测量得到监控设定高度处监控孔的缺陷测量值，可以做到测量并量化竖条纹状缺陷。再通过将目标缺陷测量值与设定阈值范围进行对比，可以及时发现异常点，进而可以监控刻蚀腔体的稳定性。以及，本公开实施例还通过设置多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蚀刻形成的孔的缺陷测量方法，其特征在于，包括：获取目标监控片，所述目标监控片具有M种孔径的多个监控孔，所述监控孔为刻蚀形成的，M为大于0的整数；所述监控孔按照深度由浅至深，分为上部、中部和下部；对所述目标监控片进行平坦化处理至监控设定高度，所述监控设定高度位于所述监控孔的上部；获取所述监控设定高度的目标监控片具有所述监控孔一侧的监控图像；根据所述监控图像中所述M种孔径的监控孔拟合形状的周长，确定目标缺陷测量值。2.如权利要求1所述的蚀刻形成的孔的缺陷测量方法，其特征在于，在所述对所述目标监控片进行平坦化处理至监控设定高度前，还包括：在所述监控孔中填充介质材料，所述介质材料与所述目标监控片的材料不同。3.如权利要求1或2所述的蚀刻形成的孔的缺陷测量方法，其特征在于，所述根据所述监控图像中所述M种孔径的目标监控孔拟合形状的周长，确定目标缺陷测量值，包括：从所述监控图像里面的所述M种孔径的孔中，确定每一种孔径对应的N个目标监控孔；其中，N为大于0的整数；计算所述M种孔径的所述N个目标监控孔中，每一个目标监控孔拟合形状的周长；根据所述M种孔径的所述N个目标监控孔中，每一个目标监控孔拟合形状的周长，确定目标缺陷测量值。4.如权利要求3所述的蚀刻形成的孔的缺陷测量方法，其特征在于，所述根据所述M种孔径的所述N个目标监控孔中，每一个目标监控孔拟合形状的周长，确定目标缺陷测量值，包括：根据所述M种孔径的N个目标监控孔中，第n个目标监控孔拟合形状的周长，确定第n个初始缺陷测量值；n为整数且1≤n≤N；确定第1个初始缺陷测量值至第N个初始缺陷测量值的预测平均值，并将所述预测平均值确定为所述目标缺陷测量值。5.如权利要求4所述的蚀刻形成的孔的缺陷测量方法，其特征在于，所述根据所述M种孔径的N个目标监控孔中，第n个目标监控孔拟合形状的周长，确定第n个初始缺陷测量值，包括：根据所述M种孔径的N个目标监控孔中，第n个目标监控孔拟合形状的周长与对应的设计周长的差值，确定所述第n个初始缺陷测量值。6.如权利要求5所述的蚀刻形成的孔的缺陷测量方法，其特征在于，按照所述孔的孔径由小到大的顺序，将所述M种孔径的孔划分为第1孔径的孔至第M孔径的孔；采用如下公式，根据所述M种孔径的N个目标监控孔中，第n个目标监控孔拟合形状的周长与对应的设计周长的差值，确定所述第n个初始缺陷测量值；其中，S
n
代表所述第n个初始缺陷测量值，R
m
代表第m孔径的监控孔形状相对于第1孔径的监控孔形状的相似比，C
mn
代表所述第m孔径的监控孔中第n个目标监控孔拟合形状的周长，C
m
‑
design
代表第m种孔径的监控孔的设计周长，m为整数且1≤m≤M。
7.如权利要求6所述的蚀刻形成的孔的缺陷测量方法，其特征在于，采用如下公式，根据所述M种孔径的N个目标监控孔中，第n个目标监控孔拟合形状的周长与对应的设计周长的差值，确定所述第n个初始缺陷测量值；其中，S
n
代表所述第n个初始缺陷测量值，Z1代表所述第1孔径的监控孔的孔径，Z
m
代表第m孔径的监控孔的孔径，C
mn
代表所述第m孔径的监控孔中第n个目标监控孔拟合形状的周长。8.如权利要求6或7所述的蚀刻形成的孔的缺陷测量方法，其特征在于，采用如下公式，确定第1个初始缺陷测量值至第N个初始缺陷测量值的预测平均值；其中，S
n
代表所述第n个初始缺陷测量值，代表所述预测平均值,并确定为所述目标缺陷测量值。9.如权利要求3所述的蚀刻形成的孔的缺陷测量方法，其特征在于，所述计算不同孔径的所述N个目标监控孔中，每一个目标监控孔拟合形状的周长，包括：拟合确定不同孔径的所述N个目标监控孔中，每一个所述目标监控孔的最外围顶点形成的封闭规则图形；根据不同孔径的所述N个目标监控孔中，每一个所述目标监控孔对应的封闭规则图形及所述封闭规则图形对应的周长计算公式，确定不同孔径的所述N个目标监控孔中，每一个所述目标监控孔拟合形状的周长。10.如权利要求9所述的蚀刻形成的孔的缺陷测量方法，其特征在于，所述封闭规则图形包括圆形、椭圆形、多边形中的至少一种。11.一种刻蚀腔体的监测方法，其特征在于，包括：采用如权利要求1
‑
10任一项所述的蚀刻形成的孔的缺陷测量方法，确定目标缺陷测量值；判断所述目标缺陷测量值是否超出设定阈值范围；若是，则确定所述刻蚀腔体在当前监控周期中处于非正...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春阳，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：