沟槽形貌监控结构制造技术

技术编号:11043093 阅读:146 留言:0更新日期:2015-02-18 09:54
本实用新型专利技术提供一种沟槽形貌监控结构,利用线宽测量工具测量沟槽形貌监控结构中第二沟槽的顶部宽度以及底部宽度,利用台阶测试仪测量第一沟槽的深度,根据所述第一沟槽的深度获得所述第二沟槽的深度,并根据所述第二沟槽的顶部宽度、底部宽度以及所述第二沟槽的深度,利用正切定理获得所述第二沟槽的倾斜度,由所述第二沟槽的顶部宽度、底部宽度以及倾斜度判断产品沟槽的顶部宽度、底部宽度以及倾斜度,进而在不破坏芯片的前提下监控产品沟槽的形貌。

【技术实现步骤摘要】
沟槽形貌监控结构
本技术属于集成电路制造
,尤其涉及一种沟槽形貌监控结构。
技术介绍
沟槽工艺常用于制作栅极或者隔离技术中,在近年发展的超结工艺中,沟槽工艺 还运用于超结工艺中的P、N型掺杂。在沟槽工艺运用中,其深度、宽度及倾斜度等参数都会 对器件的参数和功能有至关重要的影响。 沟槽工艺的运用很大程度上就是使原胞面积缩小,所以沟槽工艺中沟槽的密度很 大、宽度很小,用常规设备和方法分析沟槽形貌由于线宽的问题往往受到制约,在实际分析 中,沟槽形貌的分析通常是使用SEM断面确认,然而这属于破坏性分析手段。如何在不报废 芯片的前提下,得到较精确的沟槽形貌数据是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种沟槽形貌监控结构,在不破坏芯片的前提下获得沟 槽形貌数据。 为解决上述问题,本技术提供一种沟槽形貌监控结构,用于监控产品沟槽的 倾斜度,所述沟槽形貌监控结构包括形成于半导体衬底中的第一沟槽和第二沟槽,其中,形 成所述第二沟槽的掩膜板图形与形成产品沟槽的掩膜板图形相同,形成所述第一沟槽的掩 膜板图形的宽度大于形成所述第二沟槽的掩膜板图形的宽度,所述第一沟槽和第二沟槽采 用相同的刻蚀程序形成。 可选的,在所述的沟槽形貌监控结构中,所述第一沟槽的底部宽度大于台阶测试 仪的最小探针直径,所述沟槽形貌监控结构的测量窗口大于台阶测试仪的最小探针直径与 两倍的最小步距之和。 本技术利用线宽测量工具测量沟槽形貌监控结构的第二沟槽的顶部宽度以 及底部宽度,利用台阶测试仪测量第一沟槽的深度,根据所述第一沟槽的深度获得所述第 二沟槽的深度,并根据所述第二沟槽的顶部宽度、底部宽度以及所述第二沟槽的深度,利用 正切定理获得所述第二沟槽的倾斜度,由所述第二沟槽的顶部宽度、底部宽度以及倾斜度 判断产品沟槽的顶部宽度、底部宽度以及倾斜度,进而在不破坏芯片的前提下监控产品沟 槽的形貌。 【附图说明】 图1至图3是本技术实施例的沟槽形貌监控结构制作方法中的监控结构剖面 和俯视不意图; 图4是本技术实施例的沟槽形貌监控方法的流程示意图; 图5是本技术实施例的的流程示意图; 图6是本技术实施例的掩膜板图形宽度与所形成的沟槽的深度的相关性示 意图; 图7是本技术实施例所采用的掩膜板图形的示意图。 【具体实施方式】 为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本 技术的【具体实施方式】做详细的说明。 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本实用新 型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新 型内涵的情况下做类似推广,因此本技术不受下面公开的具体实施的限制。 本技术提供一种沟槽形貌监控结构,用于监控产品沟槽的倾斜度,所述沟槽 形貌监控结构包括形成于半导体衬底中的第一沟槽和第二沟槽,其中,形成所述第二沟槽 的掩膜板图形与形成产品沟槽的掩膜板图形相同,形成所述第一沟槽的掩膜板图形的宽度 大于形成所述第二沟槽的掩膜板图形的宽度,所述第一沟槽和第二沟槽采用相同的刻蚀程 序形成。 如图4所示,本技术还提供一种沟槽形貌监控方法,包括如下步骤: S41 :提供一沟槽形貌监控结构,所述沟槽形貌监控结构包括形成于半导体衬底中 的第一沟槽和第二沟槽,其中,形成所述第二沟槽的掩膜板图形与形成产品沟槽的掩膜板 图形相同,形成所述第一沟槽的掩膜板图形的宽度大于形成所述第二沟槽的掩膜板图形的 宽度,所述第一沟槽和第二沟槽采用相同的刻蚀程序形成; S42:利用线宽测量工具测量所述第二沟槽的顶部宽度以及底部宽度,利用台阶测 试仪测量所述第一沟槽的深度; S43 :根据所述第一沟槽的深度获得所述第二沟槽的深度; S44:根据所述第二沟槽的顶部宽度、底部宽度以及第二沟槽的深度,利用正切定 理获得所述第二沟槽的倾斜度,进而监控产品沟槽的形貌。 如图5所示,本技术还提供一种,包括如下步 骤: S51 :提供一半导体衬底; S52 :在所述半导体衬底中形成第一沟槽和第二沟槽;其中,形成所述第二沟槽的 掩膜板图形与形成产品沟槽的掩膜板图形相同,形成所述第一沟槽的掩膜板图形的宽度大 于形成所述第二沟槽的掩膜板图形的宽度,所述第一沟槽和第二沟槽采用相同的刻蚀程序 形成。 本技术利用线宽测量工具测量沟槽形貌监控结构的第二沟槽的顶部宽度以 及底部宽度,利用台阶测试仪测量第一沟槽的深度,根据所述第一沟槽的深度获得所述第 二沟槽的深度,并根据所述第二沟槽的顶部宽度、底部宽度以及所述第二沟槽的深度,利用 正切定理获得所述第二沟槽的倾斜度,由所述第二沟槽的顶部宽度、底部宽度以及倾斜度 判断产品沟槽的顶部宽度、底部宽度以及倾斜度,进而在不破坏芯片的前提下监控产品沟 槽的形貌。 下面结合图1至图7对本技术实施例的以及沟 槽形貌监控方法进行更详细描述。 如图1所示,提供半导体衬底100,并在所述半导体衬底100上形成掩膜层110。所 述半导体衬底100可以是硅衬底、锗硅衬底、III - V族元素化合物衬底或本领域技术人员公 知的其他半导体材料衬底。本实施例中采用的是硅衬底。更具体地,本实施例中采用是形 成功率器件常用的N型〈100>晶向的硅衬底。所述掩膜层110材料为氮化硅、氮氧化物或 多晶硅中的一种或者多种。本实施例中,所述掩膜层Iio材料为高温生长的氧化硅,可知, 生长温度越高,生长的氧化层质量越高,作为刻蚀沟槽的掩蔽效果越好。所述掩膜层Iio的 厚度例如为100A?20000A,当然本技术并不限定掩膜层的厚度。 如图2所示,在所述掩膜层100上涂覆光阻层,通过曝光以及显影工艺将对应第一 沟槽的掩膜板图形200a以及对应第二沟槽的掩膜板图形200b转移至所述光阻层中,再以 所述光阻层为掩膜刻蚀掩膜层110形成第一窗口 IlOa和第二窗口 110b。在本技术优选 实施例中,采用干法刻蚀工艺选择性去除掩膜层,所述干法刻蚀工艺的过刻量大于150%, 以保证打开区上的掩膜层去除干净,否则后续的刻槽容易出现针刺异常。 其中,所述第一窗口 IlOa对应形成第一沟槽的掩膜板图形,第二窗口 IlOb对应形 成第二沟槽的掩膜板图形,形成第一沟槽的掩膜板图形和形成第二沟槽的掩膜板图形均为 方形,并且,形成第一沟槽的掩膜板图形和形成第二沟槽的掩膜板图形的长度相同,形成所 述第二沟槽的掩膜板图形与形成产品沟槽的掩膜板图形相同,形成所述第一沟槽的掩膜板 图形的宽度大于形成所述第二沟槽的掩膜板图形的宽度。图2中110a'和110b'分别是第 一窗口 IlOa和第二窗口 IlOb的俯视图形,由俯视图来看,第一窗口 IlOa的长度Ll与第二 窗口 IlOb的长度L2相同,第一窗口 IlOa的宽度Wl大于第二窗口 IlOb的宽度W2,且所述 第一窗口 IlOa的宽度Wl大于台阶测试仪最小测量宽度。本实施例中,所述第一窗口 IlOa 的宽度和长度均设置为大于10 μ m,以利于后续测量其深度。 如图3所示,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沟槽形貌监控结构,用于监控产品沟槽的倾斜度,其特征在于,所述沟槽形貌监控结构包括形成于半导体衬底中的第一沟槽和第二沟槽,其中,形成所述第二沟槽的掩膜板图形与形成产品沟槽的掩膜板图形相同,形成所述第一沟槽的掩膜板图形的宽度大于形成所述第二沟槽的掩膜板图形的宽度,所述第一沟槽和第二沟槽采用相同的刻蚀程序形成。

【技术特征摘要】
1. 一种沟槽形貌监控结构,用于监控产品沟槽的倾斜度,其特征在于,所述沟槽形貌 监控结构包括形成于半导体衬底中的第一沟槽和第二沟槽,其中,形成所述第二沟槽的掩 膜板图形与形成产品沟槽的掩膜板图形相同,形成所述第一沟槽的掩膜板图形的宽度大于 形成所述第二沟槽...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨彦涛赵金波江宇雷杨雪邹光祎钟荣祥
申请(专利权)人:杭州士兰集成电路有限公司
类型:新型
国别省市:浙江;33

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