專利名稱：檢測(cè)半導(dǎo)體器件的測(cè)試結(jié)構(gòu)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)，特別涉及一種檢測(cè)半導(dǎo)體器件的測(cè)試結(jié)構(gòu)的方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件的制程中，常常需要在半導(dǎo)體器件上制作測(cè)試結(jié)構(gòu)，該測(cè)試結(jié)構(gòu)的 布線方向和該半導(dǎo)體器件上的布線方向相同，以便對(duì)半導(dǎo)體器件的電特性、關(guān)鍵尺寸(CD) 以及厚度等進(jìn)行測(cè)試。在對(duì)半導(dǎo)體器件的測(cè)試結(jié)構(gòu)檢測(cè)時(shí)，首先，對(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行裂片， 也就是沿著半導(dǎo)體器器件的布線方向解離半導(dǎo)體器件，得到劈裂面；然后對(duì)劈裂面采用掃 描電子顯微鏡(SEM)檢測(cè)，得到測(cè)試結(jié)果。在對(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行裂片時(shí)，采用機(jī)械方式損傷該半導(dǎo)體器件上的布線方向的邊 緣后，沿著損傷方向解離半導(dǎo)體器件得到劈裂面。目前，常常采用晶體平面為密勒符號(hào)(100)的半導(dǎo)體器件，定位槽的取向?yàn)?lt;110> 方向，密勒符號(hào)表示半導(dǎo)體器件的晶向。當(dāng)對(duì)該半導(dǎo)體器件采用機(jī)械方式進(jìn)行裂片時(shí)，則劈 裂面是垂直或平行于半導(dǎo)體器件的測(cè)試結(jié)構(gòu)的，也就是垂直于或平行于定位槽取向<110>。 但是，對(duì)于晶體平面為密勒符號(hào)(100)的半導(dǎo)體器件，除了定位槽的取向?yàn)?lt;110>方向外， 還有定位槽的取向?yàn)?lt;100>方向的半導(dǎo)體器件，如果采用同樣的機(jī)械方式進(jìn)行裂片，則得 到的劈裂面和定位槽取向?yàn)?lt;100>方向的半導(dǎo)體器件的測(cè)試結(jié)構(gòu)成45度夾角(這兩個(gè)不 同定位槽取向的半導(dǎo)體器件的定位槽取向之間的夾角為45度)，由于該劈裂面未能反應(yīng)測(cè) 試結(jié)構(gòu)，所以對(duì)該劈裂面采用SEM檢測(cè)時(shí)，得到的測(cè)試結(jié)果失效。因此，目前對(duì)定位槽取向?yàn)?lt;100>方向的半導(dǎo)體器件進(jìn)行檢測(cè)有兩種方法，以下 分別介紹第一種方式，對(duì)定位槽取向?yàn)?lt;100>方向的半導(dǎo)體器件的測(cè)試結(jié)構(gòu)裂片后，進(jìn)行 手工磨樣方式，由于這種方式需要進(jìn)行手工磨樣，所以不適用于樣品面積小的測(cè)試結(jié)構(gòu)，一 般適用于測(cè)試結(jié)構(gòu)大于等于20納米乘以20納米的結(jié)構(gòu)。具體方法為對(duì)測(cè)試結(jié)構(gòu)裂片后，進(jìn)行手工磨樣，得到樣片，將樣片在透射電子顯微鏡(TEM)下 進(jìn)行觀測(cè)。其中，在手工磨樣時(shí)可以調(diào)整樣片，使其垂直或平行半導(dǎo)體器件的測(cè)試結(jié)構(gòu)。采用這種方法檢測(cè)，對(duì)樣品材質(zhì)的影響大，會(huì)導(dǎo)致樣片中具有低介電常數(shù)材料的 絕緣層產(chǎn)生變形。由于需要手工磨樣，所以檢測(cè)的測(cè)試結(jié)構(gòu)面積受限，小于20納米乘以20 納米的測(cè)試結(jié)構(gòu)，無法采用該方法檢測(cè)完成。第二種方法，對(duì)定位槽取向?yàn)?lt;100>方向的半導(dǎo)體器件的測(cè)試結(jié)構(gòu)裂片后，進(jìn)行 FIB方式這種方式采用FIB制造樣品，適用于樣品面積小的測(cè)試結(jié)構(gòu)，一般適用于樣品小 于20納米乘以20納米的測(cè)試結(jié)構(gòu)。具體方法為采用離子束對(duì)放置在FIB機(jī)臺(tái)上的測(cè)試結(jié)構(gòu)的裂片進(jìn)行切割，得到樣品后，在TEM 上進(jìn)行觀測(cè)。其中，切割時(shí)可以調(diào)整樣片，使其垂直或平行半導(dǎo)體器件的測(cè)試結(jié)構(gòu)。這種方式由于離子束的能量作用，對(duì)測(cè)試結(jié)構(gòu)頂部需要觀測(cè)的測(cè)試結(jié)構(gòu)在切割的過程中發(fā)生受損變形的現(xiàn)象，難以進(jìn)行CD或厚度等結(jié)構(gòu)的測(cè)試。無論是上述兩種方式中的哪一種方式，都會(huì)造成測(cè)試不準(zhǔn)確的問題。特別是在檢 測(cè)定位槽取向?yàn)?lt;100>方向的半導(dǎo)體器件的光阻測(cè)試結(jié)構(gòu)時(shí)，由于光阻測(cè)試結(jié)構(gòu)質(zhì)地比較 軟，所以檢測(cè)會(huì)失效。綜上，目前無法準(zhǔn)確地檢測(cè)定位槽取向?yàn)?lt;100>方向的半導(dǎo)體器件的測(cè)試結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種檢測(cè)半導(dǎo)體器件的測(cè)試結(jié)構(gòu)的方法，該方法能夠準(zhǔn)確 地檢測(cè)定位槽取向?yàn)?lt;100>方向的半導(dǎo)體器件的測(cè)試結(jié)構(gòu)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的一種檢測(cè)半導(dǎo)體器件的測(cè)試結(jié)構(gòu)的方法，適用于定位槽取向?yàn)?lt;100>方向的半導(dǎo) 體器件，包括在定位槽取向?yàn)?lt;100>方向的半導(dǎo)體器件上生長(zhǎng)測(cè)試結(jié)構(gòu)，生長(zhǎng)的測(cè)試結(jié)構(gòu)和該 半導(dǎo)體器件的布線方向的夾角成45度；對(duì)該半導(dǎo)體器件采用機(jī)械方式進(jìn)行裂片，得到劈裂面；對(duì)劈裂面采用SEM進(jìn)行檢測(cè)，得到檢測(cè)數(shù)據(jù)。所述生長(zhǎng)的測(cè)試結(jié)構(gòu)和該半導(dǎo)體器件的布線方向的夾角成45度為沿該半導(dǎo)體器件的布線方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度，生長(zhǎng)測(cè)試結(jié)構(gòu)。由上述技術(shù)方案可見，本發(fā)明在定位槽取向?yàn)?lt;100>方向的半導(dǎo)體器件上生長(zhǎng)測(cè) 試結(jié)構(gòu)時(shí)，使得測(cè)試結(jié)構(gòu)和該半導(dǎo)體器件的布線方式成45度夾角，從而使得對(duì)該半導(dǎo)體器 件通過機(jī)械方式進(jìn)行裂片時(shí)，劈裂面是垂直或平行于半導(dǎo)體器件的測(cè)試結(jié)構(gòu)的。這樣，劈裂 面就可以完整的反應(yīng)該半導(dǎo)體器件的測(cè)試結(jié)構(gòu)，從而使得對(duì)劈裂面的測(cè)試就能夠準(zhǔn)確反應(yīng) 測(cè)試結(jié)構(gòu)的特性，而不需要對(duì)劈裂面再進(jìn)行處理，直接采用SEM檢測(cè)即可，因此，本發(fā)明提 供的方法準(zhǔn)確地檢測(cè)定位槽取向?yàn)?lt;100>方向的半導(dǎo)體器件的測(cè)試結(jié)構(gòu)。


圖1為本發(fā)明采用的準(zhǔn)確地檢測(cè)定位槽取向?yàn)?lt;100>方向的半導(dǎo)體器件的測(cè)試結(jié) 構(gòu)的流程示意圖；圖2為裂片方向和測(cè)試結(jié)構(gòu)成45度的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為裂片方向和測(cè)試結(jié)構(gòu)垂直的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。由于現(xiàn)有的機(jī)械方式對(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行裂片時(shí)，只是適用定位槽取向?yàn)?lt;100>方 向的半導(dǎo)體器件，即對(duì)該半導(dǎo)體器件采用機(jī)械方式進(jìn)行裂片時(shí)，劈裂面是垂直或平行于該 半導(dǎo)體器件的測(cè)試結(jié)構(gòu)的。而采用該機(jī)械方式對(duì)定位槽取向?yàn)?lt;100>方向的半導(dǎo)體器件進(jìn) 行裂片時(shí)，則會(huì)使得劈裂面和該半導(dǎo)體器件的測(cè)試結(jié)構(gòu)成45度，使得劈裂面無法真實(shí)反應(yīng) 測(cè)試結(jié)構(gòu)的形貌。
因此，在背景技術(shù)中，采用了 FIB或手工磨樣方式對(duì)劈裂面進(jìn)行處理，使得其可以 真實(shí)反應(yīng)測(cè)試結(jié)構(gòu)的形貌，但是，這樣會(huì)存在問題1)這兩種方法都會(huì)使劈裂面損傷，不利 于后續(xù)的檢測(cè)；2)這兩種方式都是采用人工方式將劈裂面調(diào)整為和測(cè)試結(jié)構(gòu)平行或垂直， 這會(huì)出現(xiàn)偏差，無法使得劈裂面無法真實(shí)反應(yīng)測(cè)試結(jié)構(gòu)的形貌；3)這兩種方式都無法適用 于含光阻的測(cè)試結(jié)構(gòu)檢測(cè)。因此，圖1為本發(fā)明采用的準(zhǔn)確地檢測(cè)定位槽取向?yàn)?lt;100>方向的半導(dǎo)體器件的 測(cè)試結(jié)構(gòu)的流程示意圖，其具體步驟為步驟101、在定位槽取向?yàn)?lt;100>方向的半導(dǎo)體器件上生長(zhǎng)測(cè)試結(jié)構(gòu)，生長(zhǎng)的測(cè)試 結(jié)構(gòu)和該半導(dǎo)體器件的布線方向的夾角成45度；在本步驟中，生長(zhǎng)的測(cè)試結(jié)構(gòu)和該半導(dǎo)體器件的布線方向的夾角成45度為沿該 半導(dǎo)體器件的布線方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度，生長(zhǎng)測(cè)試結(jié)構(gòu)；步驟102、對(duì)該半導(dǎo)體器件采用機(jī)械方式進(jìn)行裂片，得到劈裂面；在本步驟中，得到的劈裂面垂直于或平行于測(cè)試結(jié)構(gòu)，真實(shí)反應(yīng)測(cè)試結(jié)構(gòu)的形 貌；步驟103、對(duì)劈裂面采用SEM進(jìn)行檢測(cè)，得到檢測(cè)數(shù)據(jù)。在半導(dǎo)體器件上除了實(shí)際有效的結(jié)構(gòu)外，還需要生長(zhǎng)多個(gè)測(cè)試結(jié)構(gòu)用來進(jìn)行制程 監(jiān)控。
背景技術(shù)：
中在生長(zhǎng)測(cè)試結(jié)構(gòu)時(shí)，都是和半導(dǎo)體器件的布線方向平行或垂直，這時(shí)如果 采用現(xiàn)有的機(jī)械方式進(jìn)行裂片，對(duì)于定位槽取向?yàn)?lt;100>方向的半導(dǎo)體器件來說，其裂片 方向和測(cè)試結(jié)構(gòu)成45度夾角，如圖2所示。因此，本發(fā)明調(diào)整了生長(zhǎng)測(cè)試結(jié)構(gòu)的角度，使得 和半導(dǎo)體器件的布線方向成45度夾角，這樣，在進(jìn)行裂片時(shí)，其裂片方向和測(cè)試結(jié)構(gòu)垂直 或平行，如圖3所示(圖3所示的為垂直)。這樣，直接采用人工或精密劈裂機(jī)沿裂片方向 切割得到劈裂面，就可以采用SEM觀測(cè)到準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)構(gòu)的CD、電特性或厚度等特性了。更進(jìn)一步地，由于不需要在對(duì)劈裂面進(jìn)行如背景技術(shù)那樣手工磨樣或FIB方式， 所以不會(huì)對(duì)劈裂面造成損傷，而直接檢測(cè)，所以適用于測(cè)試光阻測(cè)試結(jié)構(gòu)。綜上，在半導(dǎo)體器件上生成測(cè)試結(jié)構(gòu)時(shí)，需要考慮半導(dǎo)體器件的晶向，使得所生成 的測(cè)試結(jié)構(gòu)和半導(dǎo)體器件之間存在夾角，從而保證裂片方向和測(cè)試結(jié)構(gòu)方向垂直或平行。以上舉較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所 應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的 精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)半導(dǎo)體器件的測(cè)試結(jié)構(gòu)的方法，適用于定位槽取向?yàn)?lt;100>方向的半導(dǎo)體 器件，包括在定位槽取向?yàn)?lt;100>方向的半導(dǎo)體器件上生長(zhǎng)測(cè)試結(jié)構(gòu)，生長(zhǎng)的測(cè)試結(jié)構(gòu)和該半導(dǎo) 體器件的布線方向的夾角成45度；對(duì)該半導(dǎo)體器件采用機(jī)械方式進(jìn)行裂片，得到劈裂面； 對(duì)劈裂面采用SEM進(jìn)行檢測(cè)，得到檢測(cè)數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述生長(zhǎng)的測(cè)試結(jié)構(gòu)和該半導(dǎo)體器件的布 線方向的夾角成45度為沿該半導(dǎo)體器件的布線方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度，生長(zhǎng)測(cè)試結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種檢測(cè)半導(dǎo)體器件的測(cè)試結(jié)構(gòu)的方法，適用于定位槽取向?yàn)?lt;100>方向的半導(dǎo)體器件，包括在定位槽取向?yàn)?lt;100>方向的半導(dǎo)體器件上生長(zhǎng)測(cè)試結(jié)構(gòu)，生長(zhǎng)的測(cè)試結(jié)構(gòu)和該半導(dǎo)體器件的布線方向的夾角成45度；對(duì)該半導(dǎo)體器件采用機(jī)械方式進(jìn)行裂片，得到劈裂面；對(duì)劈裂面采用SEM進(jìn)行檢測(cè)，得到檢測(cè)數(shù)據(jù)。本發(fā)明提供的方法能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)定位槽取向?yàn)?lt;100>方向的半導(dǎo)體器件的測(cè)試結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01L21/02GK101996910SQ20091019457
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2009年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月25日
發(fā)明者蘇鳳蓮 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司