專利名稱：一種檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法。
背景技術(shù)：
隨著集成電路工藝的發(fā)展以及關(guān)鍵尺寸按比例縮小，一些新材料和新工藝都會被引入到集成電路的工藝中，以滿足整體功能的要求，這樣不同結(jié)構(gòu)之間連接的精準度就顯的很重要。進入到65納米及其以下工藝時，當接觸孔和多晶硅柵極的對準度有稍微的偏差就會造成器件整體性能的失效；目前，主要是通過光學的方法來檢測兩個結(jié)構(gòu)(接觸孔和多 晶硅柵極)對準的偏差值，但由于光學本身會受到分辨率大小的限制，當器件尺寸不斷縮小時，這種方法就不能滿足工藝精確控制的要求。圖I是本發(fā)明背景技術(shù)中前段器件結(jié)構(gòu)形成后有缺陷的電子顯微鏡下的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖I所示，在區(qū)域14中，因為接觸孔11和多晶硅柵極12的存在一定的對準度偏差，使得制備的結(jié)構(gòu)中接觸孔11同時連接到柵極12和有源區(qū)13上，造成整個器件結(jié)構(gòu)I的性能失效，進而降低了產(chǎn)品的良率。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法，其中，包括以下步驟
步驟SI :在一半導體結(jié)構(gòu)的有源區(qū)上設(shè)置多晶硅柵極；
步驟S2 :在所述多晶硅及剩余有源區(qū)上等距設(shè)置多個相同的接觸孔；
步驟S3 :采用光學方法檢測并計算出對準工藝的偏差值；
其中，所述多晶硅柵極的長度根據(jù)接觸孔的孔徑、孔間距和柵極多晶硅的寬度決定。上述的平板檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法，其中，多晶硅柵極俯視圖形狀為長方形。上述的平板檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法，其中，所述步驟S3中采用電子顯微鏡對所述接觸孔進行檢測。上述的平板檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法，其中，所述多晶硅柵極的長度至少為L/Z*M，L為多晶硅柵極的寬度，Z為沿多晶硅柵極寬度方向上相鄰接觸孔之間的間距，M為接觸孔的孔徑。上述的平板檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法，其中，所述多個接觸孔的孔心位于同一直線上。上述的平板檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法，其中，所述多個接觸孔一端部的接觸孔位于所述多晶硅柵極上。上述的平板檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法，其中，所述偏差值為L/2-T*Z，L為多晶硅柵極的寬度，Z為沿多晶硅柵極寬度方向上相鄰接觸孔之間的間距，T為采用光學方法檢測到的從多晶硅柵極開始圖像有變化的接觸孔的數(shù)值。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明提出一種檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法，通過在多晶硅柵極和有源區(qū)上設(shè)置等距等孔徑的接觸孔，并通過電子顯微鏡進行檢測，得到有量化數(shù)值的在平面內(nèi)工藝對準度的分布圖，從而更好的控制工藝的質(zhì)量，進而提聞廣品的良率。
圖I是本發(fā)明背景技術(shù)中前段器件結(jié)構(gòu)形成后有缺陷的電子顯微鏡下的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法中水平方向接觸孔與多晶硅柵 極相對位置的俯視 圖3是本發(fā)明檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法中圖3中部分接觸孔區(qū)域放大的示意 圖4是本發(fā)明檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法中前段器件結(jié)構(gòu)形成后的結(jié)構(gòu)示意 圖5是本發(fā)明檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法中垂直方向接觸孔與多晶硅柵極相對位置的俯視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的說明
圖2是本發(fā)明檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法中水平方向接觸孔與多晶硅柵極相對位置的俯視圖；圖3是本發(fā)明檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法中圖3中部分接觸孔區(qū)域放大的示意圖；圖4是本發(fā)明檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法中前段器件結(jié)構(gòu)形成后的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2-3所示，本發(fā)明檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法，包括以下步驟 首先，設(shè)定坐標軸后，在半導體結(jié)構(gòu)3的有源區(qū)上沿X軸方向(水平方向)上設(shè)置長方形
的多晶硅柵極32。然后，沿X軸方向(即多晶硅柵極32的長度方向)設(shè)置多個接觸孔33和接觸孔34上，接觸孔33位于多晶硅柵極32上(包括部分位于多晶硅柵極上的接觸孔)，接觸孔34為完全位于剩余有源區(qū)31上的接觸孔，而接觸孔33和接觸孔34的孔心均位于同一直線上，且該直線非平行于X軸，相鄰的接觸孔之間等距且形狀相同。其中，多晶硅柵極32的長度至少為L/Z*M，L為多晶硅柵極的寬度，Z為沿多晶硅柵極寬度方向上相鄰接觸孔之間的間距，M為接觸孔的孔徑。最后，采用電子顯微鏡觀察接觸孔，由于如圖3所示，在前段器件結(jié)構(gòu)工藝形成的半導體結(jié)構(gòu)2上，位于多晶硅柵極21上的接觸孔22相對于位于有源區(qū)23上的接觸孔24在電子顯微鏡下其亮度暗程度是不同的，接觸孔22相對于接觸孔24會較暗；因此，在電子顯微鏡下，位于多晶硅柵極32上的接觸孔33亮度為暗于接觸孔34的亮度，這樣就能觀察到接觸孔的變化；即在電子顯微鏡下連接多晶硅柵極32的接觸孔33和剩余有源區(qū)31的接觸孔34的亮暗強度是不一樣的，通過在多晶硅柵極32上找到第T個接觸孔開始有亮暗變化，根據(jù)公式L/2-T*Z，L為多晶硅柵極的寬度，Z為沿多晶硅柵極寬度方向上相鄰接觸孔之間的間距，T為采用光學方法檢測到的從多晶硅柵極開始圖像有變化的接觸孔的數(shù)值，計算出Y軸方向(垂直方向)上的偏差值。如多晶硅柵極的寬度L為28納米，接觸孔的直徑M為10納米，的間距Z為0. 5納米，且從第15個接觸孔開始發(fā)生亮暗的變化，即T為15，則在Y方向上的偏差值為L/2-T*Z=28/2-15*0. 5=6. 5納米。圖5是本發(fā)明檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法中垂直方向接觸孔與多晶硅柵極相對位置的俯視圖；如圖5所示，在垂直方向(Y軸方向)上設(shè)置多晶硅柵極42，同理得出在X軸方向的偏差值為L/2-T*Z，L為多晶硅柵極的寬度，Z為沿多晶硅柵極寬度方向上相鄰接觸孔之間的間距，T為采用光學方法檢測到的從多晶硅柵極開始圖像有變化的接觸孔的數(shù)值。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明實施例提出一種檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法，通過電子顯微鏡觀察水平和垂直兩種多晶硅柵極上的接觸孔的亮暗 變化，并通過計算就可以得到其在水平和垂直方向上的偏差值，并通過整個晶圓上不同位置的觀察得到有量化數(shù)值的在平面內(nèi)工藝對準度的分布圖，從而更好的控制該工藝的質(zhì)量。通過說明和附圖，給出了具體實施方式
的特定結(jié)構(gòu)的典型實施例，基于本發(fā)明精神，還可作其他的轉(zhuǎn)換。盡管上述發(fā)明提出了現(xiàn)有的較佳實施例，然而，這些內(nèi)容并不作為局限。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的權(quán)利要求書應看作是涵蓋本發(fā)明的真實意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價的范圍與內(nèi)容，都應認為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟SI :在一半導體結(jié)構(gòu)的有源區(qū)上設(shè)置多晶硅柵極； 步驟S2 :在所述多晶硅及剩余有源區(qū)上等距設(shè)置多個相同的接觸孔； 步驟S3 :采用光學方法檢測并計算出對準工藝的偏差值； 其中，所述多晶硅柵極的長度根據(jù)接觸孔的孔徑、孔間距和柵極多晶硅的寬度決定。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平板檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法，其特征在于，多晶硅柵極俯視圖形狀為長方形。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平板檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法，其特征在于，所述步驟S3中采用電子顯微鏡對所述接觸孔進行檢測。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的平板檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法，其特征在于，所述多晶硅柵極的長度至少為L/Z*M，L為多晶硅柵極的寬度，Z為沿多晶硅柵極寬度方向上相鄰接觸孔之間的間距，M為接觸孔的孔徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的平板檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法，其特征在于，所述多個接觸孔的孔心位于同一直線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平板檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法，其特征在于，所述多個接觸孔一端部的接觸孔位于所述多晶硅柵極上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的平板檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法，其特征在于，所述偏差值為L/2-T*Z，L為多晶硅柵極的寬度，Z為沿多晶硅柵極寬度方向上相鄰接觸孔之間的間距，T為采用光學方法檢測到的從多晶硅柵極開始圖像有變化的接觸孔的數(shù)值。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法。本發(fā)明提出一種檢測接觸孔和多晶硅柵極對準度的方法，通過在多晶硅柵極和有源區(qū)上設(shè)置等距等孔徑的接觸孔，并通過電子顯微鏡進行檢測，得到有量化數(shù)值的在平面內(nèi)工藝對準度的分布圖，從而更好的控制工藝的質(zhì)量。
文檔編號H01L21/66GK102723294SQ20121020446
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者倪棋梁, 王洲男, 郭明升, 陳宏璘, 龍吟 申請人:上海華力微電子有限公司