[发明专利]沟槽DMOS多晶硅回刻在线监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及在线监控方法，更具体地，涉及沟槽DMOS多晶硅回刻在线监控方法。

背景技术

目前，随着半导体技术的日益发展，DMOS（双扩散金属氧化物半导体）器件的应用范围越来越广泛。其中，在制造DMOS器件的过程中，沟槽多晶硅回刻工艺是影响DMOS器件的成品率或质量的关键因素之一。所述沟槽多晶硅回刻工艺的目的是将多晶硅填入硅片上预制的沟槽中，同时去除外露的多余部分。

如图1所示，从左至右为沟槽多晶硅回刻工艺的基本步骤，其中，图1的左侧为未填入多晶硅前的具有沟槽的模块的示意性俯视图和剖面图、图1的中部为填入多晶硅后的模块的示意性俯视图和剖面图，而图1的右侧为去除外露的多余多晶硅部分后的模块的示意性俯视图和剖面图。由上可见，未填入多晶硅前的模块具有沟槽，所述沟槽在水平面内呈矩形的形状。如图1的右侧所示，经过多晶硅回刻后，沟槽中的多晶硅填充的高度下降，而回刻造成的多晶硅填充在沟槽中的下降幅度是该工艺中需要控制的关键参数。

在现有的技术方案中，通常采用如下两种方式在线监控回刻造成的多晶硅填充在沟槽中的下降幅度：（1）通过在线切片的方法；（2）通过台阶仪探针进行物理量测。

然而，上述现有的技术方案存在如下问题：（1）在线切片方案的成本较高，并且时效性较差；（2）台阶仪方案的初始投入大，且维护成本较高。

因此，存在如下需求：提供具有高的时效性且成本较低的沟槽DMOS多晶硅回刻在线监控方法。

发明内容

为了解决上述现有技术方案所存在的问题，本发明提出了具有高的时效性且成本较低的沟槽DMOS多晶硅回刻在线监控方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种沟槽DMOS多晶硅回刻在线监控方法，所述方法包括下列步骤：

（A1）提供用于多晶硅回刻在线监控的片上测试模块，所述片上测试模块具有沟槽，所述沟槽在水平面内呈等腰梯形的形状；

（A2）将所述片上测试模块作为对象执行多晶硅填充和回刻操作，并且测量经过多晶硅填充和回刻操作后的所述片上测试模块在水平面内形成的沿所述等腰梯形高度方向上的沟槽宽度渐变图案的聚拢点位置处的沟槽宽度；

（A3）基于所述聚拢点位置处的沟槽宽度监控当前的多晶硅回刻操作是否满足预期的工艺要求。

在上面所公开的方案中，优选地，所述步骤（A3）进一步包括：如果所述聚拢点位置处的沟槽宽度在预定的阈值范围内，则判定当前的多晶硅回刻操作能够满足预期的工艺要求，而如果所述聚拢点位置处的沟槽宽度在预定的阈值范围外，则判定当前的多晶硅回刻操作不能够满足预期的工艺要求。

在上面所公开的方案中，优选地，所述聚拢点位置处的沟槽宽度与多晶硅回刻操作的刻蚀量相关联。

在上面所公开的方案中，优选地，所述步骤（A2）进一步包括：在显微镜下通过标尺测量所述聚拢点位置处的沟槽宽度。

在上面所公开的方案中，优选地，通过试验的方式标定所述预定的阈值范围。

本发明的目的也可以通过以下技术方案实现：

一种沟槽DMOS多晶硅回刻在线监控方法，所述方法包括下列步骤：

（A1）提供用于多晶硅回刻在线监控的片上测试模块，所述片上测试模块具有沟槽，所述沟槽在水平面内呈等腰梯形的形状；

（A2）将所述片上测试模块作为对象执行多晶硅填充和回刻操作，并且测量经过多晶硅填充和回刻操作后的所述片上测试模块在水平面内形成的沿所述等腰梯形高度方向上的沟槽宽度渐变图案的聚拢点相对于标尺的基点的距离；

（A3）基于所述聚拢点相对于标尺的基点的距离监控当前的多晶硅回刻操作是否满足预期的工艺要求。

在上面所公开的方案中，优选地，所述步骤（A3）进一步包括：如果所述聚拢点相对于标尺的基点的距离在预定的阈值范围内，则判定当前的多晶硅回刻操作能够满足预期的工艺要求，而如果所述聚拢点相对于标尺的基点的距离在预定的阈值范围外，则判定当前的多晶硅回刻操作不能够满足预期的工艺要求。

在上面所公开的方案中，优选地，所述聚拢点相对于标尺的基点的距离与多晶硅回刻操作的刻蚀量相关联。

在上面所公开的方案中，优选地，所述步骤（A2）进一步包括：在显微镜下通过标尺测量所述聚拢点相对于所述标尺的基点的距离。

在上面所公开的方案中，优选地，通过试验的方式标定所述预定的阈值范围