一種半導體檢測系統和回刻深度的測量方法技術方案

本發明專利技術公開了一種半導體檢測系統和回刻深度的測量方法，設置一標準模板，接著對待檢對象進行圖像采集，獲取實際情況下的圖像，并與標準模板進行比較，從而判斷出回刻后的深度狀況，該方法簡便易行，有利于在早期發現缺陷，從而能夠大大的節省成本，并能夠較好的控制產出器件的良率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及集成電路制造領域，特別涉及。
技術介紹
現如今，功率金氧半器件(Power MOS Device)已經被廣泛的應用于諸多電子領域。這類器件需要能夠承受較大的電壓、電流及功率負載，在實用性的要求下，溝槽MOS器件(Trench M0S)則成為了一種比較成熟的一種，能夠比較好的滿足需求。 現有工藝制造的溝槽MOS中對多晶娃進行回刻(etchback)形成的凹陷(polyrecess)必須有著一定的范圍限制，過蝕刻或者蝕刻不夠都會由于多晶硅的高度(即凹陷的深度)不能滿足需要而影響器件的性能，具體的，當過刻蝕時，即凹槽深度過深，會使得通道(channel)導通，進而使得器件不能夠工作；當刻蝕不夠，即凹槽深度淺或未形成凹槽，則會影響器件的閾值電壓Vt，進而影響器件的性能。在現有的相關工藝中，除了米用原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope, AFM),還沒有一種簡單易行的方法在多晶硅回刻后直接測量凹陷的深度，或者對該深度的狀況有著粗略的了解。而在不需要獲得凹陷深度的詳細數據時，采用AFM則就顯得大材小用，同時也浪費成本。也就是說，現有工藝中，就有可能面臨著在生產過程中既需要了解凹陷的情況，又不情愿使用AFM進行詳細測量這種尷尬的局面。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供，以便簡單易行的獲知回刻后的凹陷情況。為解決上述技術問題，本專利技術提供一種半導體檢測系統，包括圖像采集單元，用于采集待檢對象的圖像；及數據處理單元，所述數據處理單元包含一標準模板，所述數據處理單元接收由圖像采集單元采集的圖像并將所述圖像與標準模板相比較；其中，所述標準模板包括第一區域及包圍所述第一區域的第二區域?？蛇x的，對于所述的半導體檢測系統，所述待檢對象為硅片，所述硅片上具有經回刻形成凹陷的材料層?？蛇x的，對于所述的半導體檢測系統，所述材料層為多晶硅?？蛇x的，對于所述的半導體檢測系統，所述圖像采集單元包括顯微鏡。可選的，對于所述的半導體檢測系統，所述標準模板的第一區域為菱形?？蛇x的，對于所述的半導體檢測系統，所述菱形的短對角線長度為20ιιπΓ30ιιπι。可選的，對于所述的半導體檢測系統，所述菱形的短對角線長度為24um?？蛇x的，對于所述的半導體檢測系統，所述菱形的銳角小于等于30°。本專利技術提供一種如上所述的半導體檢測系統進行回刻深度測量的方法，包括提供所述待檢對象到所述圖像采集單元上；所述圖像采集單元采集所述待檢對象的圖像；將所述圖像傳遞至數據處理單元，將所述圖像與所述標準模板進行比較；由比較的結果判斷回刻深度?？蛇x的，對于所述的回刻深度的測量方法，將所述圖像與所述標準模板進行比較的步驟包括所述數據處理單元將所述圖像在不同顏色的交界處描繪一閉合曲線；將描繪有閉合曲線的圖像與所述標準模板進行比較?？蛇x的，對于所述的回刻深度的測量方法，由比較的結果判斷回刻深度包括如下情況當所述閉合曲線內部區域與所述第一區域基本重合時，則表明回刻深度正常；當所述閉合曲線內部區域位于所述第一區域中時，則表明回刻深度不夠；當所述閉合曲線內部區域位于所述第二區域中時，則表明回刻深度超范圍；當所述閉合曲線內部區域與所述第一區域交叉時，則表明回刻步驟出現問題。可選的，對于所述的回刻深度的測量方法，所述顯微鏡在50倍放大倍數下進行圖像米集。本專利技術提供的半導體檢測系統和回刻深度的測量方法中，設置一標準模板，接著對待檢對象進行圖像采集，獲取實際情況下的圖像，并與標準模板進行比較，從而判斷出回刻后的深度狀況，該方法簡便易行，有利于在早期發現缺陷，從而能夠大大的節省成本，并能夠較好的控制產出器件的良率。附圖說明圖I為本專利技術實施例在硅片上形成的大溝池的示意圖；圖2為本專利技術實施例在大溝池中填充多晶硅后沿ac方向的剖面示意圖；圖3為本專利技術實施例回刻多晶硅形成凹陷沿ac方向的剖面示意圖；圖4為本專利技術實施例的半導體檢測系統中標準模板的示意圖；圖5為本專利技術實施例的回刻深度的測量方法的流程圖；圖6A-圖6D為本專利技術實施例的采集的圖像與標準模板進行比較的示意圖。具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例對本專利技術半導體檢測系統和回刻深度的測量方法作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本專利技術的優點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式，僅用以方便、明晰地輔助說明本專利技術實施例的目的。一種半導體檢測系統，包括圖像采集單元，所述圖像采集單元采集待檢對象的圖像，所述待檢對象為硅片，所述硅片上具有經回刻形成凹陷的材料層，具體的，可以為溝槽MOS中的多晶硅回刻凹陷，即材料層為多晶硅層；優選的，采集回刻形成的凹陷的圖像，所述圖像采集單元可以為顯微鏡；數據處理單元，所述數據處理單元可以為電腦，其包含一標準模板，所述數據處理單元接收由圖像采集單元采集的圖像并將所述圖像與標準模板相比較，由比較的結果判斷所述凹陷的深度。請參考圖f圖3，其展現本專利技術標準模板的制作原理，正常工藝流程下，如圖I所示，在娃片上形成多個大溝池(big trench pool) 10,圖中僅示出一個大溝池,接著,進行多晶娃沉積工藝，如圖2所不，在大溝池中沉積多晶娃22,所述多晶娃22覆蓋在具有大溝池的襯底21 (主要包括N型襯底及外延層)上，接著，對多晶硅進行刻蝕，如圖3所示，僅保留大溝池邊緣處的部分多晶硅22’，其為坡狀結構，形成凹陷23，那么，由于坡狀多晶硅22’的存在，a’c’之間和a a’、c c’之間將會呈現不同的顏色。請參考圖4，所述標準模板包括第一區域I及包圍所述第一區域I的第二區域2。由圖中可見，第一區域I為菱形A’ B’ C’ D’，第二區域2的外圍為菱形AB⑶，這是由于在正常情況下，回刻后的坡狀多晶硅會使得中間成為一小的(淡)藍色菱形區域，同時其外圍具有包圍淡藍色區域的呈紅色的區域，所述(淡)藍色區域和紅色區域的交界處實際具有一個顏 色漸變區，這是由于坡狀多晶硅的厚度不同所致，考慮到該區域的實際寬度及在本專利技術中不需精確判斷凹槽深淺，可以將菱形A’ B’ C’ D’設計在該顏色漸變區靠近(淡)藍色菱形區域處，而不必也將該區域展現出來，優選的，可以使得菱形A’B’C’D’對角線A’C’與圖3中的a’c’長度一致。所述菱形AB⑶的短對角線BD的長度可以為30unT50um，優選為40um，其銳角A為小于等于30°。所述菱形A’B’C’D’的短對角線B’D’的長度可以為20ιιπΓ30ιιπι，優選為24um，其銳角A’為小于等于30°顯然，上述數據的選擇可以在本專利技術的基礎上針對不同的產品進行靈活的變動，以達到最佳的效果。在其他實施例中，所述半導體檢測模塊，還可以在所述菱形ABCD的長對角線AC上設計有刻度，刻度值大小可以按照標準長度尺寸設計，也可以按照一定的比例均勻劃分，則不同刻度處對應不同的顏色，這在實際測量中將會較為精細的比較出凹陷的實際情況。請參考圖5，本專利技術提供一種回刻深度的測量方法，包括如下步驟S20，使用所述圖像采集單元采集所述待檢對象的圖像；S21，將所述圖像傳遞至數據處理單元，將所述圖像與所述標準模板進行比較；S22，由比較的結果判斷回刻深度。其中，將所述圖像與所述標準模板進行比較的步驟包括所述數據處理單元將所述圖像在不同顏色的交界處描繪一閉合曲線；將描繪本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種半導體檢測系統，其特征在于，包括：圖像采集單元，用于采集待檢對象的圖像；及數據處理單元，所述數據處理單元包含一標準模板，所述數據處理單元接收由圖像采集單元采集的圖像并將所述圖像與標準模板相比較；其中，所述標準模板包括第一區域及包圍所述第一區域的第二區域。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：樓穎穎，
申請(專利權)人：上海宏力半導體制造有限公司，
類型：發明
國別省市：