[发明专利]一种半导体器件中栅极材料高度的监控方法

说明书

本发明提供一种半导体器件中栅极材料高度的监控方法，所述方法包括:提供半导体衬底，在所述半导体衬底中形成沟槽；在所述沟槽中填充栅极材料；量测所述栅极材料顶面两点之间的电阻；计算所述栅极材料的高度。根据本发明提供的半导体器件中栅极材料高度的监控方法，通过量测栅极材料顶面两点之间的电阻计算栅极材料的高度，从而在线监控栅极材料高度，该方法量测所需的面积小、应用范围广，且避免了硅晶圆的浪费。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种半导体器件中栅极材料高度的监控方法。

背景技术

VDMOS(Vertical Double-diffused Metal-Oxide-Semiconductor，垂直双扩散金属-氧化物-半导体)晶体管是MOSFET的一种，其具有大功率、高击穿电压等特性，是常见的功率器件之一。沟槽型VDMOS是通过源离子和体离子注入后形成纵向扩散距离差形成沟道，并广泛应用于开关电源和同步整流领域。

沟槽型VDMOS器件包括普通沟槽型VDMOS器件和后继发展的分栅(Split Gate)沟槽型VDMOS器件。其中，普通沟槽VDMOS器件的沟槽完全由被栅氧隔离的多晶硅栅填充，分栅VDMOS器件的沟槽由氧化物层、接源极的多晶硅、多晶硅栅分布填充。

现有的监控栅极材料高度的方法主要依靠SEM进行形貌监控，但是通过SEM进行形貌监控存在切片周期长、浪费硅晶圆等缺点。现有技术还可以通过在线量测监控部分沟槽的深度，但是由于在线量测需要一个面积较大的量测位置，使得该方法的应用范围较小，并且在线量测的精度较低。

因此，有必要提出一种新的半导体器件中栅极材料高度的监控方法，以解决上述至少一个问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明提供一种半导体器件中栅极材料高度的监控方法，包括以下步骤：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底中形成沟槽；

在所述沟槽中填充栅极材料；

量测所述栅极材料顶面两点之间的电阻；

计算所述栅极材料的高度。

进一步，量测所述栅极材料暴露的顶面任意两点之间的电阻。

进一步，所述栅极材料上形成有多个接触孔，量测任意两个所述接触孔之间的电阻。

进一步，利用所述栅极材料的电阻、栅极材料的电阻率、栅极材料的宽度、栅极材料的长度计算所述栅极材料的高度。

进一步，所述栅极材料的电阻为量测的所述栅极材料顶面两点之间的电阻。

进一步，所述栅极材料的长度为量测所述栅极材料的电阻时所述栅极材料顶面两点之间的距离。

进一步，所述栅极材料的宽度为所述沟槽的宽度。

进一步，所述半导体器件包括普通沟槽型VDMOS器件。

进一步，所述半导体器件包括分栅沟槽型VDMOS器件。

根据本发明提供的半导体器件中栅极材料高度的监控方法，通过量测栅极材料顶面两点之间的电阻计算栅极材料的高度，从而在线监控栅极材料高度，该方法量测所需的面积小、量测精度高、应用范围广，不需要切片量测，提升了量测速度且避免了硅晶圆的浪费。

附图说明