[发明专利]GOI硅片制作方法、GOI硅片及GOI检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体芯片制作工艺技术领域，尤其是涉及一种基于沟槽型垂直双扩散金属氧化物半导体晶体管VDMOS制作过程中的栅氧完整性（GOI，Gate oxide integrity）硅片制作方法，一种GOI硅片，以及一种基于制作的GOI硅片进行GOI检测的方法。

背景技术

随着超大规模集成电路的发展，产生了各种新型的功率器件，其中，最具有代表性的器件就是沟槽型垂直双扩散金属氧化物半导体晶体管（VDMOS，Vertical Double-diffused MOS）。不管是作为开关应用还是线性应用，VDMOS管都是理想的功率器件。故而，VDMOS管已经广泛应用于各种领域，比如：电子调速、逆变器、开关电源、电子开关、高保真音响和电子镇流器等等。GOI检测是VDMOS制作过程中，衡量形成的栅极氧化层质量的一个比较重要的步骤。

现有技术中，对于VDMOS的GOI检测，一般采用通过制作GOI硅片，然后根据制作的GOI硅片来完成GOI检测。其中，GOI硅片的制作需要单独在硅衬底上生长一层栅氧化层，再在生长的栅氧化层表面生长一层多晶硅层，从而形成GOI硅片。通过形成的GOI硅片，分别在多晶硅和硅片衬底两端加电压，进行GOI测试，根据最终氧化层的击穿电压，判断栅极氧化层的质量如何。为了保证测试数据更接近VDMOS器件的实际情况，在制作GOI硅片时，会设计一些图形，通过掩模板将设计的图形刻蚀在硅衬底上，然后再依次生长栅氧化层和多晶硅层。具体实施中，硅衬底上形成的不同的图形，需要不同的掩膜板与其对应，这些掩模板可以称之为GOI版，然后在硅衬底上制作出相应的图形结构。

现有技术中在制作GOI硅片时，需要制作较多的掩模板，比较浪费资源，并且由于不同的掩模板需要进行多次对准，使得制成的GOI硅片与VDMOS器件的误差较大，进而使得GOI硅片检测结果的准确性较低。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于沟槽型垂直双扩散金属氧化物半导体晶体管VDMOS制作过程中的GOI硅片制作方法及GOI硅片，能够降低GOI硅片和VDMOS器件之间的误差，准确性较好，并且能够有效地节省资源。

相应地，本发明实施例这里还提供了一种基于制作的GOI硅片进行GOI检测的方法，能够较好地提高GOI检测结果的准确性。

一种基于沟槽型垂直双扩散金属氧化物半导体晶体管VDMOS制作过程中的GOI硅片制作方法，在硅衬底上生长一层初始氧化层，通过生长的初始氧化层做为屏蔽形成沟槽，形成沟槽后的硅衬底上生长栅氧化层，包括：在形成沟槽以及生长栅氧化层的硅衬底上，生长一层多晶层；在生长多晶层之后，将金属层掩模板与生长多晶层的硅衬底进行对准，其中，所述金属层掩模板是VDMOS制作过程中形成金属层时采用的掩模板；采用光刻工艺，通过对准后的金属掩模板在生长多晶层的硅衬底上形成至少一个用于GOI检测的图形，形成GOI硅片。

一种栅氧完整性GOI硅片，包括：硅衬底；基于光刻工艺，通过生长在硅衬底上的初始氧化层做屏蔽形成的沟槽；形成沟槽后的硅衬底上生长的栅氧化层；在栅氧化层上生长的多晶层；以及基于光刻工艺在生长的多晶层上形成的GOI测试图形，所述GOI测试图形和金属层掩模板图形一致，其中所述金属层掩模板是沟槽型垂直双扩散金属氧化物半导体晶体管VDMOS制作过程中形成金属层时采用的掩模板。

一种基于GOI硅片进行GOI检测的方法，包括：针对GOI硅片上的任一用于GOI检测的图形，确定所述待检测图形中生长的栅氧化层的面积；在所述GOI硅片的多晶硅层和硅片衬底两端施加电压；根据施加的电压值和确定的面积，进行GOI检测。

采用上述技术方案，在沟槽型VDMOS制作过程中，形成沟槽以及生长栅氧化层之后，生长一层多晶层，并将金属层掩模板与生长多晶层的硅衬底进行对准，采用光刻工艺，通过对准后的金属掩模板在生长多晶层的硅衬底上形成至少一个用于GOI检测的图形，形成GOI硅片，从而可以在制作沟槽型VDMOS过程中，在进行多晶层光刻时，不采用多晶层的掩模板，改为使用金属层掩模板，形成GOI硅片，不需要重新制作掩模板，能够较好地节省掩模板的数量，节省资源，较好地节省企业的生产成本，并且由于掩模板数量减少，在整个制作过程中，不需要进行多次对准，能够较好地降低GOI硅片和VDMOS器件之间的误差，制作的GOI硅片可以真实的反应出VDMOS器件的栅氧化层的质量，进而提高GOI硅片检测结果的准确性。

附图说明

图1为本发明实施例中，提出的GOI硅片制作方法流程图；