[發(fā)明專利]GOI硅片制作方法、GOI硅片及GOI檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310028772.1
• 申請(qǐng)日: 2013-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103972145A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬萬(wàn)里;趙文魁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北大方正集團(tuán)有限公司;深圳方正微電子有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/762
• 分類號(hào): H01L21/762;H01L21/66
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體芯片制作工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于溝槽型垂直雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管VDMOS制作過(guò)程中的柵氧完整性（GOI，Gate oxide integrity）硅片制作方法，一種GOI硅片，以及一種基于制作的GOI硅片進(jìn)行GOI檢測(cè)的方法。

背景技術(shù)

隨著超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，產(chǎn)生了各種新型的功率器件，其中，最具有代表性的器件就是溝槽型垂直雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管（VDMOS，Vertical Double-diffused MOS）。不管是作為開(kāi)關(guān)應(yīng)用還是線性應(yīng)用，VDMOS管都是理想的功率器件。故而，VDMOS管已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，比如：電子調(diào)速、逆變器、開(kāi)關(guān)電源、電子開(kāi)關(guān)、高保真音響和電子鎮(zhèn)流器等等。GOI檢測(cè)是VDMOS制作過(guò)程中，衡量形成的柵極氧化層質(zhì)量的一個(gè)比較重要的步驟。

現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于VDMOS的GOI檢測(cè)，一般采用通過(guò)制作GOI硅片，然后根據(jù)制作的GOI硅片來(lái)完成GOI檢測(cè)。其中，GOI硅片的制作需要單獨(dú)在硅襯底上生長(zhǎng)一層?xùn)叛趸瘜樱僭谏L(zhǎng)的柵氧化層表面生長(zhǎng)一層多晶硅層，從而形成GOI硅片。通過(guò)形成的GOI硅片，分別在多晶硅和硅片襯底兩端加電壓，進(jìn)行GOI測(cè)試，根據(jù)最終氧化層的擊穿電壓，判斷柵極氧化層的質(zhì)量如何。為了保證測(cè)試數(shù)據(jù)更接近VDMOS器件的實(shí)際情況，在制作GOI硅片時(shí)，會(huì)設(shè)計(jì)一些圖形，通過(guò)掩模板將設(shè)計(jì)的圖形刻蝕在硅襯底上，然后再依次生長(zhǎng)柵氧化層和多晶硅層。具體實(shí)施中，硅襯底上形成的不同的圖形，需要不同的掩膜板與其對(duì)應(yīng)，這些掩模板可以稱之為GOI版，然后在硅襯底上制作出相應(yīng)的圖形結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)有技術(shù)中在制作GOI硅片時(shí)，需要制作較多的掩模板，比較浪費(fèi)資源，并且由于不同的掩模板需要進(jìn)行多次對(duì)準(zhǔn)，使得制成的GOI硅片與VDMOS器件的誤差較大，進(jìn)而使得GOI硅片檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于溝槽型垂直雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管VDMOS制作過(guò)程中的GOI硅片制作方法及GOI硅片，能夠降低GOI硅片和VDMOS器件之間的誤差，準(zhǔn)確性較好，并且能夠有效地節(jié)省資源。

相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例這里還提供了一種基于制作的GOI硅片進(jìn)行GOI檢測(cè)的方法，能夠較好地提高GOI檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

一種基于溝槽型垂直雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管VDMOS制作過(guò)程中的GOI硅片制作方法，在硅襯底上生長(zhǎng)一層初始氧化層，通過(guò)生長(zhǎng)的初始氧化層做為屏蔽形成溝槽，形成溝槽后的硅襯底上生長(zhǎng)柵氧化層，包括：在形成溝槽以及生長(zhǎng)柵氧化層的硅襯底上，生長(zhǎng)一層多晶層；在生長(zhǎng)多晶層之后，將金屬層掩模板與生長(zhǎng)多晶層的硅襯底進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，其中，所述金屬層掩模板是VDMOS制作過(guò)程中形成金屬層時(shí)采用的掩模板；采用光刻工藝，通過(guò)對(duì)準(zhǔn)后的金屬掩模板在生長(zhǎng)多晶層的硅襯底上形成至少一個(gè)用于GOI檢測(cè)的圖形，形成GOI硅片。

一種柵氧完整性GOI硅片，包括：硅襯底；基于光刻工藝，通過(guò)生長(zhǎng)在硅襯底上的初始氧化層做屏蔽形成的溝槽；形成溝槽后的硅襯底上生長(zhǎng)的柵氧化層；在柵氧化層上生長(zhǎng)的多晶層；以及基于光刻工藝在生長(zhǎng)的多晶層上形成的GOI測(cè)試圖形，所述GOI測(cè)試圖形和金屬層掩模板圖形一致，其中所述金屬層掩模板是溝槽型垂直雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管VDMOS制作過(guò)程中形成金屬層時(shí)采用的掩模板。

一種基于GOI硅片進(jìn)行GOI檢測(cè)的方法，包括：針對(duì)GOI硅片上的任一用于GOI檢測(cè)的圖形，確定所述待檢測(cè)圖形中生長(zhǎng)的柵氧化層的面積；在所述GOI硅片的多晶硅層和硅片襯底兩端施加電壓；根據(jù)施加的電壓值和確定的面積，進(jìn)行GOI檢測(cè)。

采用上述技術(shù)方案，在溝槽型VDMOS制作過(guò)程中，形成溝槽以及生長(zhǎng)柵氧化層之后，生長(zhǎng)一層多晶層，并將金屬層掩模板與生長(zhǎng)多晶層的硅襯底進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，采用光刻工藝，通過(guò)對(duì)準(zhǔn)后的金屬掩模板在生長(zhǎng)多晶層的硅襯底上形成至少一個(gè)用于GOI檢測(cè)的圖形，形成GOI硅片，從而可以在制作溝槽型VDMOS過(guò)程中，在進(jìn)行多晶層光刻時(shí)，不采用多晶層的掩模板，改為使用金屬層掩模板，形成GOI硅片，不需要重新制作掩模板，能夠較好地節(jié)省掩模板的數(shù)量，節(jié)省資源，較好地節(jié)省企業(yè)的生產(chǎn)成本，并且由于掩模板數(shù)量減少，在整個(gè)制作過(guò)程中，不需要進(jìn)行多次對(duì)準(zhǔn)，能夠較好地降低GOI硅片和VDMOS器件之間的誤差，制作的GOI硅片可以真實(shí)的反應(yīng)出VDMOS器件的柵氧化層的質(zhì)量，進(jìn)而提高GOI硅片檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中，提出的GOI硅片制作方法流程圖；