溝槽形貌監(jiān)控方法以及溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種溝槽形貌監(jiān)控方法以及溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)制作方法，利用線寬測(cè)量工具測(cè)量溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)中第二溝槽的頂部寬度以及底部寬度，利用臺(tái)階測(cè)試儀測(cè)量第一溝槽的深度，根據(jù)所述第一溝槽的深度獲得所述第二溝槽的深度，并根據(jù)所述第二溝槽的頂部寬度、底部寬度以及所述第二溝槽的深度，利用正切定理獲得所述第二溝槽的傾斜度，由所述第二溝槽的頂部寬度、底部寬度以及傾斜度判斷產(chǎn)品溝槽的頂部寬度、底部寬度以及傾斜度，進(jìn)而在不破壞芯片的前提下監(jiān)控產(chǎn)品溝槽的形貌。
【專利說(shuō)明】溝槽形貌監(jiān)控方法以及溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于集成電路制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種溝槽形貌監(jiān)控方法以及溝槽形 貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)制作方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 溝槽工藝常用于制作柵極或者隔離技術(shù)中，在近年發(fā)展的超結(jié)工藝中，溝槽工藝 還運(yùn)用于超結(jié)工藝中的P、N型摻雜。在溝槽工藝運(yùn)用中，其深度、寬度及傾斜度等參數(shù)都會(huì) 對(duì)器件的參數(shù)和功能有至關(guān)重要的影響。
[0003] 溝槽工藝的運(yùn)用很大程度上就是使原胞面積縮小，所以溝槽工藝中溝槽的密度很 大、寬度很小，用常規(guī)設(shè)備和方法分析溝槽形貌由于線寬的問(wèn)題往往受到制約，在實(shí)際分析 中，溝槽形貌的分析通常是使用SEM斷面確認(rèn)，然而這屬于破壞性分析手段。如何在不報(bào)廢 芯片的前提下，得到較精確的溝槽形貌數(shù)據(jù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)、監(jiān)控方法及制作方法，在不破壞芯 片的前提下獲得溝槽形貌數(shù)據(jù)。
[0005] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種溝槽形貌監(jiān)控方法，包括：
[0006] 提供一溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)，所述溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)包括形成于半導(dǎo)體襯底中的 第一溝槽和第二溝槽，其中，形成所述第二溝槽的掩膜板圖形與形成產(chǎn)品溝槽的掩膜板圖 形相同，形成所述第一溝槽的掩膜板圖形的寬度大于形成所述第二溝槽的掩膜板圖形的寬 度，所述第一溝槽和第二溝槽采用相同的刻蝕程序形成；
[0007] 利用線寬測(cè)量工具測(cè)量所述第二溝槽的頂部寬度以及底部寬度，利用臺(tái)階測(cè)試儀 測(cè)量所述第一溝槽的深度；
[0008] 根據(jù)所述第一溝槽的深度獲得所述第二溝槽的深度；以及
[0009] 根據(jù)所述第二溝槽的頂部寬度、底部寬度以及所述第二溝槽的深度，利用正切定 理獲得所述第二溝槽的傾斜度，進(jìn)而監(jiān)控產(chǎn)品溝槽的形貌。
[0010] 可選的，在所述的溝槽形貌監(jiān)控方法中，根據(jù)以下公式獲得第二溝槽的深度：
[0011] hi = logaml；
[0012] h2 = logam2 ;
[0013] 其中，hi為所述第一溝槽的深度，h2為所述第二溝槽的深度，ml為形成所述第一 溝槽的掩膜板圖形的寬度，m2為形成所述第二溝槽的掩膜板圖形的寬度，a為對(duì)數(shù)函數(shù)的 底數(shù)。
[0014] 可選的，在所述的溝槽形貌監(jiān)控方法中，將所述第一溝槽的深度作為所述第二溝 槽的深度。
[0015] 可選的，在所述的溝槽形貌監(jiān)控方法中，所述第一溝槽的底部寬度大于臺(tái)階測(cè)試 儀的最小探針直徑，所述溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)的測(cè)量窗口大于最小探針直徑與兩倍的最小步 距之和。
[0016] 可選的，在所述的溝槽形貌監(jiān)控方法中，所述線寬測(cè)量工具是光學(xué)顯微鏡、線寬儀 或CD-SEM。
[0017] 本發(fā)明還提供一種溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)，用于監(jiān)控產(chǎn)品溝槽的傾斜度，所述溝槽形 貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)包括形成于半導(dǎo)體襯底中的第一溝槽和第二溝槽，其中，形成所述第二溝槽的 掩膜板圖形與形成產(chǎn)品溝槽的掩膜板圖形相同，形成所述第一溝槽的掩膜板圖形的寬度大 于形成所述第二溝槽的掩膜板圖形的寬度，所述第一溝槽和第二溝槽采用相同的刻蝕程序 形成。
[0018] 可選的，在所述的溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)中，所述第一溝槽的底部寬度大于臺(tái)階測(cè)試 儀的最小探針直徑，所述溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)的測(cè)量窗口大于臺(tái)階測(cè)試儀的最小探針直徑與 兩倍的最小步距之和。
[0019] 本發(fā)明更提供一種溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)的制作方法，包括：
[0020] 提供一半導(dǎo)體襯底；
[0021] 在所述半導(dǎo)體襯底中形成第一溝槽和第二溝槽；
[0022] 其中，形成所述第二溝槽的掩膜板圖形與形成產(chǎn)品溝槽的掩膜板圖形相同，形成 所述第一溝槽的掩膜板圖形的寬度大于形成所述第二溝槽的掩膜板圖形的寬度，所述第一 溝槽和第二溝槽采用相同的刻蝕程序形成。
[0023] 可選的，在所述的溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)的制作方法中，在所述半導(dǎo)體襯底中形成第 一溝槽和第二溝槽的步驟包括：
[0024] 在半導(dǎo)體襯底上形成掩膜層；
[0025] 在所述掩膜層上涂覆光阻層，并通過(guò)曝光以及顯影工藝將對(duì)應(yīng)第一溝槽的掩膜板 圖形以及對(duì)應(yīng)第二溝槽的掩膜板圖形轉(zhuǎn)移至所述光阻層中；
[0026] 以所述光阻層為掩膜刻蝕所述掩膜層；
[0027] 以所述掩膜層為掩膜刻蝕所述半導(dǎo)體襯底，形成第一溝槽和第二溝槽。
[0028] 可選的，在所述的溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)的制作方法中，所述第一溝槽的底部寬度大 于臺(tái)階測(cè)試儀的最小探針直徑，所述溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)的測(cè)量窗口大于臺(tái)階測(cè)試儀的最小 探針直徑與兩倍的最小步距之和。
[0029] 本發(fā)明利用線寬測(cè)量工具測(cè)量溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)的第二溝槽的頂部寬度以及底 部寬度，利用臺(tái)階測(cè)試儀測(cè)量第一溝槽的深度，根據(jù)所述第一溝槽的深度獲得所述第二溝 槽的深度，并根據(jù)所述第二溝槽的頂部寬度、底部寬度以及所述第二溝槽的深度，利用正切 定理獲得所述第二溝槽的傾斜度，由所述第二溝槽的頂部寬度、底部寬度以及傾斜度判斷 產(chǎn)品溝槽的頂部寬度、底部寬度以及傾斜度，進(jìn)而在不破壞芯片的前提下監(jiān)控產(chǎn)品溝槽的 形貌。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1至圖3是本發(fā)明實(shí)施例的溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)制作方法中的監(jiān)控結(jié)構(gòu)剖面和俯 視不意圖；
[0031] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例的溝槽形貌監(jiān)控方法的流程示意圖；
[0032] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例的溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)的制作方法的流程示意圖；
[0033] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例的掩膜板圖形寬度與所形成的溝槽的深度的相關(guān)性示意圖；
[0034]圖7是本發(fā)明實(shí)施例所采用的掩膜板圖形的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0035] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0036] 在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以 很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況 下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施的限制。
[0037] 本發(fā)明提供一種溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)，用于監(jiān)控產(chǎn)品溝槽的傾斜度，所述溝槽形貌 監(jiān)控結(jié)構(gòu)包括形成于半導(dǎo)體襯底中的第一溝槽和第二溝槽，其中，形成所述第二溝槽的掩 膜板圖形與形成產(chǎn)品溝槽的掩膜板圖形相同，形成所述第一溝槽的掩膜板圖形的寬度大于 形成所述第二溝槽的掩膜板圖形的寬度，所述第一溝槽和第二溝槽采用相同的刻蝕程序形 成。
[0038] 如圖4所示，本發(fā)明還提供一種溝槽形貌監(jiān)控方法，包括如下步驟：
[0039]S41:提供一溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)，所述溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)包括形成于半導(dǎo)體襯底中 的第一溝槽和第二溝槽，其中，形成所述第二溝槽的掩膜板圖形與形成產(chǎn)品溝槽的掩膜板 圖形相同，形成所述第一溝槽的掩膜板圖形的寬度大于形成所述第二溝槽的掩膜板圖形的 寬度，所述第一溝槽和第二溝槽采用相同的刻蝕程序形成；
[0040]S42:利用線寬測(cè)量工具測(cè)量所述第二溝槽的頂部寬度以及底部寬度，利用臺(tái)階測(cè) 試儀測(cè)量所述第一溝槽的深度；
[0041]S43 :根據(jù)所述第一溝槽的深度獲得所述第二溝槽的深度；
[0042]S44:根據(jù)所述第二溝槽的頂部寬度、底部寬度以及第二溝槽的深度，利用正切定 理獲得所述第二溝槽的傾斜度，進(jìn)而監(jiān)控產(chǎn)品溝槽的形貌。
[0043] 如圖5所示，本發(fā)明還提供一種溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)的制作方法，包括如下步驟：
[0044]S51 :提供一半導(dǎo)體襯底；
[0045]S52 :在所述半導(dǎo)體襯底中形成第一溝槽和第二溝槽；其中，形成所述第二溝槽的 掩膜板圖形與形成產(chǎn)品溝槽的掩膜板圖形相同，形成所述第一溝槽的掩膜板圖形的寬度大 于形成所述第二溝槽的掩膜板圖形的寬度，所述第一溝槽和第二溝槽采用相同的刻蝕程序 形成。
[0046] 本發(fā)明利用線寬測(cè)量工具測(cè)量溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)的第二溝槽的頂部寬度以及底 部寬度，利用臺(tái)階測(cè)試儀測(cè)量第一溝槽的深度，根據(jù)所述第一溝槽的深度獲得所述第二溝 槽的深度，并根據(jù)所述第二溝槽的頂部寬度、底部寬度以及所述第二溝槽的深度，利用正切 定理獲得所述第二溝槽的傾斜度，由所述第二溝槽的頂部寬度、底部寬度以及傾斜度判斷 產(chǎn)品溝槽的頂部寬度、底部寬度以及傾斜度，進(jìn)而在不破壞芯片的前提下監(jiān)控產(chǎn)品溝槽的 形貌。
[0047] 下面結(jié)合圖1至圖7對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)的制作方法以及溝槽形 貌監(jiān)控方法進(jìn)行更詳細(xì)描述。
[0048] 如圖1所示，提供半導(dǎo)體襯底100,并在所述半導(dǎo)體襯底100上形成掩膜層110。所 述半導(dǎo)體襯底100可以是硅襯底、鍺硅襯底、III-V族元素化合物襯底或本領(lǐng)域技術(shù)人員公 知的其他半導(dǎo)體材料襯底。本實(shí)施例中采用的是硅襯底。更具體地，本實(shí)施例中采用是形 成功率器件常用的N型〈100>晶向的硅襯底。所述掩膜層110材料為氮化硅、氮氧化物或 多晶硅中的一種或者多種。本實(shí)施例中，所述掩膜層110材料為高溫生長(zhǎng)的氧化硅，可知， 生長(zhǎng)溫度越高，生長(zhǎng)的氧化層質(zhì)量越高，作為刻蝕溝槽的掩蔽效果越好。所述掩膜層110的 厚度例如為IOOA?20000A,當(dāng)然本發(fā)明并不限定掩膜層的厚度。
[0049] 如圖2所示，在所述掩膜層100上涂覆光阻層，通過(guò)曝光以及顯影工藝將對(duì)應(yīng)第一 溝槽的掩膜板圖形200a以及對(duì)應(yīng)第二溝槽的掩膜板圖形200b轉(zhuǎn)移至所述光阻層中，再以 所述光阻層為掩膜刻蝕掩膜層Iio形成第一窗口IlOa和第二窗口 110b。在本發(fā)明優(yōu)選實(shí) 施例中，采用干法刻蝕工藝選擇性去除掩膜層，所述干法刻蝕工藝的過(guò)刻量大于150%，以 保證打開(kāi)區(qū)上的掩膜層去除干凈，否則后續(xù)的刻槽容易出現(xiàn)針刺異常。
[0050] 其中，所述第一窗口IlOa對(duì)應(yīng)形成第一溝槽的掩膜板圖形，第二窗口IlOb對(duì)應(yīng)形 成第二溝槽的掩膜板圖形，形成第一溝槽的掩膜板圖形和形成第二溝槽的掩膜板圖形均為 方形，并且，形成第一溝槽的掩膜板圖形和形成第二溝槽的掩膜板圖形的長(zhǎng)度相同，形成所 述第二溝槽的掩膜板圖形與形成產(chǎn)品溝槽的掩膜板圖形相同，形成所述第一溝槽的掩膜板 圖形的寬度大于形成所述第二溝槽的掩膜板圖形的寬度。圖2中110a'和110b'分別是第 一窗口IlOa和第二窗口IlOb的俯視圖形，由俯視圖來(lái)看，第一窗口IlOa的長(zhǎng)度Ll與第二 窗口IlOb的長(zhǎng)度L2相同，第一窗口IlOa的寬度Wl大于第二窗口IlOb的寬度W2,且所述 第一窗口IlOa的寬度Wl大于臺(tái)階測(cè)試儀最小測(cè)量寬度。本實(shí)施例中，所述第一窗口IlOa 的寬度和長(zhǎng)度均設(shè)置為大于10Um，以利于后續(xù)測(cè)量其深度。
[0051] 如圖3所示，以所述掩膜層110為掩膜，刻蝕所述半導(dǎo)體襯底100,形成第一溝槽 IOOa和第二溝槽100b，其中，第一窗口IlOa對(duì)應(yīng)形成第一溝槽100a，第二窗口IlOb對(duì)應(yīng) 形成第二溝槽l〇〇b，最終形成溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，所述第一溝槽IOOa和第二 溝槽IOOb的深度為0. 1?100iim，所述第一溝槽IOOa和第二溝槽IOOb的傾斜度為80? 89. 9度。當(dāng)然，本發(fā)明并不限定溝槽的深度和傾斜度。
[0052] 本發(fā)明通過(guò)臺(tái)階測(cè)試儀測(cè)量第一溝槽IOOa的深度，通過(guò)第一溝槽IOOa的深度來(lái) 判斷第二溝槽IOOb的深度，第二溝槽IOOb模擬產(chǎn)品溝槽的實(shí)際尺寸，其可以是與產(chǎn)品溝槽 (即管芯區(qū)域?qū)嶋H產(chǎn)品的溝槽）尺寸一致的監(jiān)測(cè)溝槽，當(dāng)然，由于利用臺(tái)階測(cè)試儀測(cè)量深度 并不破壞產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，也可以直接將管芯區(qū)域?qū)嶋H產(chǎn)品的溝槽作為第二溝槽，選擇產(chǎn)品溝槽 作為第二溝槽，可以使后續(xù)測(cè)量、計(jì)算溝槽形貌相關(guān)參數(shù)時(shí)可以更準(zhǔn)確反應(yīng)出管芯中溝槽 結(jié)構(gòu)形貌。其中，所述第一溝槽IOOa可以設(shè)置于劃片道上，第二溝槽IOOb則設(shè)置于管芯區(qū) 域，當(dāng)然，第二溝槽IOOb也可以設(shè)置于劃片道上。
[0053] 具體地說(shuō)，臺(tái)階測(cè)試儀是通過(guò)其探針接觸硅片，由探針探測(cè)的深度高度反應(yīng)出硅 片的臺(tái)階形貌。如果溝槽的寬度小于臺(tái)階測(cè)試儀的最小探針直徑，探針無(wú)法到達(dá)溝槽的底 部，就無(wú)法測(cè)量出溝槽的深度，因而本發(fā)明中需使第一溝槽的底部寬度大于臺(tái)階測(cè)試儀的 最小探針直徑。由于探針測(cè)量臺(tái)階形貌時(shí)，是通過(guò)一定步距時(shí)探針?biāo)佑|硅片所反饋出的 平整度來(lái)獲取結(jié)果，因而較佳的方案中，所述溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)的測(cè)量窗口至少大于最小 探針直徑加上兩倍的最小步距設(shè)置。
[0054] 通過(guò)上述方法形成溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)之后，即可利用該溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)進(jìn)行溝 槽傾斜度監(jiān)控。
[0055] 參考圖3,首先，測(cè)量所述第二溝槽IOOb的頂部寬度W4以及底部寬度W5,并利用 臺(tái)階測(cè)試儀測(cè)量所述第一溝槽IOOa的深度。
[0056] 圖3中100a'和100b'所示分別為第一溝槽IOOa和第二溝槽IOOb的正面俯視圖。 由于第二溝槽IOOb尺寸較小，經(jīng)過(guò)刻蝕后具有傾斜度（相對(duì)于堅(jiān)直平面而言），其剖面呈倒 梯形，俯視則呈回字形，可利用高精度光學(xué)顯微鏡、線寬儀或CD-SEM等線寬測(cè)量工具測(cè)量 第二溝槽IOOb的俯視圖形，第二溝槽IOOb的俯視圖形的外側(cè)寬度即為第二溝槽IOOb的頂 部寬度W4,第二溝槽IOOb的俯視圖形的內(nèi)側(cè)寬度即為第二溝槽IOOb的底部寬度W5。第一 溝槽IOOa的俯視圖形的長(zhǎng)度L3與第二溝槽IOOb的俯視圖形的長(zhǎng)度L4相同。
[0057] 由于溝槽刻蝕特性，相同的刻蝕程序下，越寬的溝槽其傾斜度越接近90度，也即 第一溝槽IOOa的寬度越大，其底部寬度越接近頂部寬度，溝槽越直，本實(shí)施例中，第一溝槽 IOOa由于尺寸較大，經(jīng)過(guò)刻蝕后剖面圖基本呈方形，俯視圖也為方形，因而不區(qū)分第一溝槽 IOOa的頂部寬度和底部寬度，統(tǒng)稱為第一溝槽的寬度W3。當(dāng)然，由于第一溝槽IOOa只是用 于測(cè)量其深度，因此即便第一溝槽IOOa經(jīng)過(guò)刻蝕后也具有傾斜度，也不影響傾斜度計(jì)算結(jié) 果。
[0058] 接著，根據(jù)第一溝槽IOOa的深度hi獲得第二溝槽IOOb的深度h2。本發(fā)明采用臺(tái) 階測(cè)試儀測(cè)量第一溝槽IOOa的深度hi，進(jìn)而獲得與第一溝槽IOOa采用相同刻蝕程序刻蝕 形成的第二溝槽IOOb(本實(shí)施例中二者是采用相同刻蝕程序且同時(shí)刻蝕形成）的深度h2。
[0059] 經(jīng)過(guò)本 申請(qǐng)人:發(fā)明人反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在相同的刻蝕條件下，寬度較大的掩膜板圖 形形成的溝槽的深度大于寬度較小的掩膜板圖形形成的溝槽的深度，并且，不同寬度的掩 膜板圖形所形成的溝槽的深度遵循一定的規(guī)律，本發(fā)明通過(guò)在同一張掩膜板上制作多組不 同線寬的圖形，經(jīng)過(guò)理論分析以及多次試驗(yàn)得到掩膜板圖形寬度與所形成的溝槽的深度的 相關(guān)性。
[0060] 圖6所示為掩膜板圖形寬度與所形成的溝槽的深度的相關(guān)性示意圖。其中，溝槽 寬度在2. 1?64iim之間，溝槽深度在32?54iim之間，將這些數(shù)據(jù)點(diǎn)做成趨勢(shì)圖后，發(fā)現(xiàn) 掩膜板圖形寬度與所形成的溝槽的深度滿足對(duì)數(shù)關(guān)系。如此，可根據(jù)以下公式獲得第二溝 槽的深度：
[0061]hi=logaml；公式（I)
[0062]h2 =logam2 ；公式（2)
[0063] 其中，hi為所述第一溝槽100a的深度，h2為所述第二溝槽100b的深度，ml為形 成所述第一溝槽的掩膜板圖形200a的寬度，m2為形成所述第二溝槽的掩膜板圖形200b的 寬度，a為對(duì)數(shù)函數(shù)的底數(shù)，通過(guò)公式（1)計(jì)算出a，通過(guò)公式（2)即可計(jì)算出h2。
[0064] 由上可知，通過(guò)形成所述第一溝槽的掩膜板圖形的寬度ml、形成所述第二溝槽的 掩膜板圖形的寬度m2以及所述第一溝槽IOOa的深度hi即可計(jì)算出所述第二溝槽IOOb的 深度h2。
[0065] 最后，即可根據(jù)第二溝槽IOOb的深度h2以及第二溝槽IOOb的頂部寬度W4和底 部寬度W5,利用正切定理計(jì)算出第二溝槽IOOb的傾斜角度0，由于形成所述第二溝槽的掩 膜板圖形與形成產(chǎn)品溝槽的掩膜板圖形相同，通過(guò)第二溝槽IOOb的傾斜角度e，即可監(jiān)控 產(chǎn)品溝槽的傾斜度。
[0066] S卩，可根據(jù)以下公式計(jì)算第二溝槽IOOb的傾斜角度0:
[0067]f= 1/2 (W4-W5)；公式（3)
[0068]TAN9 =h2/f；公式（4)
[0069] 利用上述方法獲取第二溝槽IOOb的深度，從而計(jì)算第二溝槽的傾斜度，可以最大 程度的規(guī)避由于深度測(cè)量誤差帶來(lái)的傾斜度計(jì)算誤差。
[0070] 需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明其他實(shí)施例中，也可直接將所述第一溝槽的深度作為所 述第二溝槽的深度來(lái)計(jì)算溝槽傾斜度，如表1所示，利用本實(shí)施例中計(jì)算傾斜度的方法，當(dāng) 溝槽的頂部和底部寬度測(cè)量出來(lái)后，以溝槽頂部寬度為5. 36iim、溝槽底部寬度為5. 02iim 為例，溝槽的深度變化10 U m情況下，其溝槽傾斜度只有0. 24度的差別，亦在工藝監(jiān)控的接 受范圍內(nèi)。
[0071]

【權(quán)利要求】
1. 一種溝槽形貌監(jiān)控方法，其特征在于，包括： 提供一溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)，所述溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)包括形成于半導(dǎo)體襯底中的第一溝 槽和第二溝槽，其中，形成所述第二溝槽的掩膜板圖形與形成產(chǎn)品溝槽的掩膜板圖形相同， 形成所述第一溝槽的掩膜板圖形的寬度大于形成所述第二溝槽的掩膜板圖形的寬度，所述 第一溝槽和第二溝槽采用相同的刻蝕程序形成； 利用線寬測(cè)量工具測(cè)量所述第二溝槽的頂部寬度以及底部寬度，利用臺(tái)階測(cè)試儀測(cè)量 所述第一溝槽的深度； 根據(jù)所述第一溝槽的深度獲得所述第二溝槽的深度；以及 根據(jù)所述第二溝槽的頂部寬度、底部寬度以及所述第二溝槽的深度，利用正切定理獲 得所述第二溝槽的傾斜度，進(jìn)而監(jiān)控產(chǎn)品溝槽的形貌。
2. 如權(quán)利要求1所述的溝槽形貌監(jiān)控方法，其特征在于，根據(jù)以下公式獲得所述第二 溝槽的深度： hi = logaml ； h2 = logam2 ； 其中，hi為所述第一溝槽的深度，h2為所述第二溝槽的深度，ml為形成所述第一溝槽 的掩膜板圖形的寬度，m2為形成所述第二溝槽的掩膜板圖形的寬度，a為對(duì)數(shù)函數(shù)的底數(shù)。
3. 如權(quán)利要求1所述的溝槽形貌監(jiān)控方法，其特征在于，根據(jù)所述第一溝槽的深度獲 得所述第二溝槽的深度的步驟中，直接將所述第一溝槽的深度作為所述第二溝槽的深度。
4. 如權(quán)利要求1所述的溝槽形貌監(jiān)控方法，其特征在于，所述第一溝槽的底部寬度大 于臺(tái)階測(cè)試儀的最小探針直徑，所述溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)的測(cè)量窗口大于臺(tái)階測(cè)試儀的最小 探針直徑與兩倍的最小步距之和。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的溝槽形貌監(jiān)控方法，其特征在于，所述線寬測(cè)量工 具是光學(xué)顯微鏡、線寬儀或⑶-SEM。
6. -種溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，包括： 提供一半導(dǎo)體襯底； 在所述半導(dǎo)體襯底中形成第一溝槽和第二溝槽； 其中，形成所述第二溝槽的掩膜板圖形與形成產(chǎn)品溝槽的掩膜板圖形相同，形成所述 第一溝槽的掩膜板圖形的寬度大于形成所述第二溝槽的掩膜板圖形的寬度，所述第一溝槽 和第二溝槽采用相同的刻蝕程序形成。
7. 如權(quán)利要求6所述的溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，在所述半導(dǎo)體襯 底中形成第一溝槽和第二溝槽的步驟包括： 在半導(dǎo)體襯底上形成掩膜層； 在所述掩膜層上涂覆光阻層，并通過(guò)曝光以及顯影工藝將對(duì)應(yīng)第一溝槽的掩膜板圖形 以及對(duì)應(yīng)第二溝槽的掩膜板圖形轉(zhuǎn)移至所述光阻層中； 以所述光阻層為掩膜刻蝕所述掩膜層； 以所述掩膜層為掩膜刻蝕所述半導(dǎo)體襯底，形成第一溝槽和第二溝槽。
8. 如權(quán)利要求6或7所述的溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述第一溝槽 的底部寬度大于臺(tái)階測(cè)試儀的最小探針直徑，所述溝槽形貌監(jiān)控結(jié)構(gòu)的測(cè)量窗口大于臺(tái)階 測(cè)試儀的最小探針直徑與兩倍的最小步距之和。
【文檔編號(hào)】H01L23/544GK104332460SQ201410563479
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】楊彥濤, 趙金波, 江宇雷, 楊雪, 鄒光祎, 鐘榮祥 申請(qǐng)人:杭州士蘭集成電路有限公司