【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，特别涉及一种半导体沟槽形貌的检测方法及检测系统。
技术介绍
1、在半导体工艺制程中，深沟槽结构是较为常见的半导体结构。其形成步骤通常包括，在衬底中形成深沟槽，接着在深沟槽中填充半导体材料，以形成对应的深沟槽结构，其中，半导体材料在深沟槽中的填充效果不佳（例如存在较多气隙等）时将影响产品（器件）可靠性，严重时甚至会造成产品失效。因此，在衬底上形成深沟槽后，通常需要检测深沟槽的形貌是否正常。
2、目前，通常采用切片的方式检测衬底上深沟槽的形貌，但切片的方式检测深沟槽形貌存在较多局限性。例如，切片的方式只能选取有限的几个深沟槽进行检测，即仅能进行局部检测，难以通过有限的几个切片反应整个衬底上所有深沟槽的形貌，而且，如何从整片选择几个深沟槽形貌的切片使其具有代表性本身也是个问题。同时，切片是一种破坏性的检测方法，若不想报废正常产品，就只能采用测试片进行切片，但测试片本身与正常产品始终存在差异，难以实现彻底有效的检测。若采用切片的方式并未发现存在的问题，则只有等到最后wat测试、cp测试甚至可靠性测试时才能发现因深沟槽形貌异常所引起的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种半导体沟槽形貌的检测方法及检测系统，用以提高检测半导体衬底上半导体沟槽形貌的有效性。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供的半导体沟槽形貌的检测方法，包括：
3、提供半导体衬底，其上具有半导体沟槽；
4、形成第一材料层填充满所述半导体沟槽
5、蚀刻去除所述半导体沟槽内预设厚度的第一材料层；
6、形成第二材料层覆盖所述半导体衬底的表面、所述半导体沟槽暴露的侧壁及所述第一材料层的表面；
7、对所述半导体衬底执行脱气处理；
8、对所述第二材料层执行外观缺陷扫描，判断所述半导体沟槽内的第二材料层是否具有凸出状缺陷，若是，所述半导体沟槽形貌异常；若否，所述半导体沟槽形貌正常。
9、可选的，所述半导体沟槽用于形成半导体结构，所述半导体结构包括所述第一材料层和/或所述第二材料层。
10、可选的，在形成所述第一材料层后，形貌异常的半导体沟槽内的第一材料层中形成有若干气隙，蚀刻去除所述半导体沟槽内预设厚度的第一材料层以使所述气隙暴露或接近暴露，所述第二材料层封闭暴露的所述气隙或覆盖所述气隙上方的第一材料层。
11、可选的，所述脱气处理使所述气隙内的气体逸出，并使具有所述气隙的半导体沟槽的第二材料层呈凸出状。
12、可选的，所述半导体衬底包括至少两个深宽比不同的半导体沟槽，蚀刻去除深宽比最大的所述半导体沟槽内预设厚度的第一材料层以使所述气隙暴露。
13、可选的，所述半导体衬底用于形成沟槽功率器件，所述半导体沟槽用于形成导电引出结构，所述第一材料层的材质包括多晶硅，所述第二材料层的材质包括钛和/或氮化钛。
14、可选的，所述沟槽功率器件包括igbt器件。
15、可选的，提供n片所述半导体衬底，其上均具有所述半导体沟槽，n为大于或等于2的整数；形成所述第一材料层填充满n片所述半导体沟槽；分别去除n片所述半导体衬底的半导体沟槽内不同预设厚度的第一材料层，并依次形成所述第二材料层、执行所述脱气处理及执行所述外观缺陷扫描，用于检测所述半导体沟槽的与每个所述预设厚度对应深度附近的形貌。
16、可选的，最大的所述预设厚度大于或等于所述半导体沟槽的深度的1/7。
17、基于本专利技术的另一方面，还提供一种半导体沟槽形貌的检测系统，用于检测半导体衬底上半导体沟槽的形貌，包括：
18、沟槽检测结构，包括第一材料层及第二材料层，所述第一材料层填充所述半导体沟槽至部分深度，所述第二材料层覆盖所述半导体衬底的表面及所述半导体沟槽暴露的侧壁及所述第一材料层的表面；
19、脱气处理模块，对所述沟槽检测结构执行脱气处理；
20、缺陷扫描模块，对执行所述脱气处理的沟槽检测结构执行外观缺陷扫描检测；
21、形貌判断模块，对所述外观缺陷扫描检测的结果判断所述半导体沟槽内的第二材料层是否具有凸出状缺陷，若是，所述半导体沟槽形貌异常；若否，所述半导体沟槽形貌正常。
22、综上所述，本专利技术提供的半导体沟槽形貌的检测方法，在半导体沟槽内填充满形成第一材料层后，再蚀刻去除半导体沟槽内预设厚度的第一材料层，接着，形成第二材料层覆盖半导体衬底的表面、半导体沟槽暴露的侧壁及第一材料层的表面，对半导体衬底执行脱气处理，并对脱气处理后的半导体衬底执行外观缺陷扫描，判断半导体沟槽内的第二材料层是否具有凸出状缺陷，若是，半导体沟槽形貌异常；若否，半导体沟槽形貌正常。相较于相关技术中对选取有限的几个沟槽进行切片的方式进行检测，本专利技术通过在整个半导体衬底上所有半导体沟槽中均形成沟槽检测结构，再执行脱气处理及缺陷扫描，从而实现对半导体衬底上所有半导体沟槽形貌的检测（全面检测），以此提高检测半导体衬底上半导体沟槽形貌的有效性。而且，上述检测过程为非破坏性的检测，在采用正常产品进行上述检测的条件下，有利于避免测试片与正常产品的差异，以提高检测的准确性。
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1.一种半导体沟槽形貌的检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体沟槽形貌的检测方法，其特征在于，所述半导体沟槽用于形成半导体结构，所述半导体结构包括所述第一材料层和/或所述第二材料层。
3.根据权利要求1所述的半导体沟槽形貌的检测方法，其特征在于，在形成所述第一材料层后，形貌异常的半导体沟槽内的第一材料层中形成有若干气隙，蚀刻去除所述半导体沟槽内预设厚度的第一材料层以使所述气隙暴露或接近暴露，所述第二材料层封闭暴露的所述气隙或覆盖所述气隙上方的第一材料层。
4.根据权利要求3所述的半导体沟槽形貌的检测方法，其特征在于，所述脱气处理使所述气隙内的气体逸出，并使具有所述气隙的半导体沟槽的第二材料层呈凸出状。
5.根据权利要求3所述的半导体沟槽形貌的检测方法，其特征在于，所述半导体衬底包括至少两个深宽比不同的半导体沟槽，蚀刻去除深宽比最大的所述半导体沟槽内预设厚度的第一材料层以使所述气隙暴露。
6.根据权利要求1所述的半导体沟槽形貌的检测方法，其特征在于，所述半导体衬底用于形成沟槽功率器件，所述半导体沟槽用
7.根据权利要求6所述的半导体沟槽形貌的检测方法，其特征在于，所述沟槽功率器件包括IGBT器件。
8.据权利要求1所述的半导体沟槽形貌的检测方法，其特征在于，提供N片所述半导体衬底，其上均具有所述半导体沟槽，N为大于或等于2的整数；形成所述第一材料层填充满N片所述半导体沟槽；分别去除N片所述半导体衬底的半导体沟槽内不同预设厚度的第一材料层，并依次形成所述第二材料层、执行所述脱气处理及执行所述外观缺陷扫描，用于检测所述半导体沟槽的与每个所述预设厚度对应深度附近的形貌。
9.权利要求8所述的半导体沟槽形貌的检测方法，其特征在于，最大的所述预设厚度大于或等于所述半导体沟槽的深度的1/7。
10.一种半导体沟槽形貌的检测系统，用于检测半导体衬底上半导体沟槽的形貌，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种半导体沟槽形貌的检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体沟槽形貌的检测方法，其特征在于，所述半导体沟槽用于形成半导体结构，所述半导体结构包括所述第一材料层和/或所述第二材料层。
3.根据权利要求1所述的半导体沟槽形貌的检测方法，其特征在于，在形成所述第一材料层后，形貌异常的半导体沟槽内的第一材料层中形成有若干气隙，蚀刻去除所述半导体沟槽内预设厚度的第一材料层以使所述气隙暴露或接近暴露，所述第二材料层封闭暴露的所述气隙或覆盖所述气隙上方的第一材料层。
4.根据权利要求3所述的半导体沟槽形貌的检测方法，其特征在于，所述脱气处理使所述气隙内的气体逸出，并使具有所述气隙的半导体沟槽的第二材料层呈凸出状。
5.根据权利要求3所述的半导体沟槽形貌的检测方法，其特征在于，所述半导体衬底包括至少两个深宽比不同的半导体沟槽，蚀刻去除深宽比最大的所述半导体沟槽内预设厚度的第一材料层以使所述气隙暴露。
6.根据权利要求1所述的半导体...
【专利技术属性】
技术研发人员：鄢江兵，贾晓峰，卢金德，李志华，陈献龙，
申请(专利权)人：粤芯半导体技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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