本技術(shù)涉及半導(dǎo)體器件制造,具體涉及一種半導(dǎo)體器件的碳化硅溝槽刻蝕方法。
背景技術(shù):
1、碳化硅mosfet是一種基于碳化硅材料的功率半導(dǎo)體器件,主要分為平面和溝槽兩個結(jié)構(gòu),在生產(chǎn)溝槽結(jié)構(gòu)的碳化硅mosfet時,其中光刻膠涂膠的均勻性直接影響溝槽形狀的大小和一致性,進而決定了碳化硅溝槽刻蝕的精度和質(zhì)量。在光刻過程中,通過精確控制光刻膠的涂覆和顯影條件,可以確保光刻膠層的厚度均勻,從而在后續(xù)的刻蝕工藝中實現(xiàn)高精度的圖形轉(zhuǎn)移。
2、傳統(tǒng)技術(shù)對涂膠后碳化硅晶片的檢測時,一般通過在晶片上選取固定點,通過采樣擬合的方式得到晶片上不同位置處的厚度,但是在擬合過程中,擬合階數(shù)的選擇,會使得對于未采樣區(qū)域出現(xiàn)過擬合的現(xiàn)象,使得對碳化硅晶片的涂膠厚度的檢測不準確,導(dǎo)致對碳化硅溝槽刻蝕出現(xiàn)深淺不一的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術(shù)問題,提供一種半導(dǎo)體器件的碳化硅溝槽刻蝕方法,以解決現(xiàn)有的問題。
2、本技術(shù)解決技術(shù)問題的方案是提供一種半導(dǎo)體器件的碳化硅溝槽刻蝕方法,包括以下步驟:
3、對碳化硅晶片進行初次采樣選取參考點,在參考點的不同方向上選取多個采樣點,測量每個方向上各采樣點的膜厚度;
4、將每個方向上所有采樣點的最大膜厚度記為分割點;分析每個方向上所述分割點左側(cè)、右側(cè)所有采樣點的膜厚度的殘差情況,分別得到每個方向的左擬合偏差、右擬合偏差;基于左擬合偏差與右擬合偏差的差異情況,計算每個方向的間斷度,將所有方向區(qū)分為間斷方向和非間斷方向;
5、分析各非間斷方向上所有膜厚度的極值之間的差異情況,結(jié)合左擬合偏差和右擬合偏差的平均水平,計算各非間斷方向的異樣度;
6、分析各間斷方向上所述分割點左側(cè)、右側(cè)的膜厚度的極值差異情況,分別結(jié)合左擬合偏差、右擬合偏差,計算各間斷方向?qū)?yīng)左側(cè)的異樣度、右側(cè)的異樣度;
7、基于所有異樣度,分別確定各非間斷方向的擬合階數(shù)、及各間斷方向?qū)?yīng)左側(cè)和右側(cè)的擬合階數(shù);對各非間斷方向上膜厚度、各間斷方向上所述分割點左側(cè)、右側(cè)的膜厚度分別進行多項式擬合,獲取所有擬合曲線;
8、分析所有擬合曲線中最大、最小值的差異情況,計算碳化硅晶片的均勻度,評估碳化硅晶片的涂膠均勻性,對碳化硅晶片溝槽進行刻蝕。
9、優(yōu)選的,所述對碳化硅晶片進行初次采樣選取參考點,包括:從碳化硅晶片的質(zhì)心的不同方向上選取多個采樣位置,將所有采樣位置的最大值膜厚度對應(yīng)的采樣位置,記為參考點。
10、優(yōu)選的,所述分別得到每個方向的左擬合偏差、右擬合偏差,包括:對每個方向上位于所述分割點左側(cè)、右側(cè)的所有采樣點的膜厚度進行線性擬合并計算均方根誤差,分別記為左擬合偏差、右擬合偏差。
11、優(yōu)選的,所述計算每個方向的間斷度,包括:
12、針對每個方向,獲取所述右擬合偏差和所述左擬合偏差中的最小值,記為最小偏差;計算所述右擬合偏差與所述左擬合偏差之間差異,記為相對差異量;
13、所述間斷度為所述相對差異量與所述最小偏差的比值。
14、優(yōu)選的,所述將所有方向區(qū)分為間斷方向和非間斷方向,包括:將所述間斷度大于預(yù)設(shè)第一閾值的方向,記為間斷方向;反之,記為非間斷方向。
15、優(yōu)選的,所述計算各非間斷方向的異樣度,包括:
16、獲取每個方向上所有采樣點的膜厚度的極值點;統(tǒng)計各非間斷方向上所有極值點的個數(shù);計算各非間斷方向上所有相鄰兩個極值點之間膜厚度的差異的累加和與所述個數(shù)的乘積,記為整體波動度;計算各非間斷方向上所述右擬合偏差與所述左擬合偏差的平均值;
17、所述各非間斷方向的異樣度為所述平均值與所述整體波動度的乘積。
18、優(yōu)選的,所述分別計算各間斷方向?qū)?yīng)左側(cè)的異樣度、右側(cè)的異樣度,包括:
19、分別統(tǒng)計所述間斷方向上所述分割點左側(cè)、右側(cè)所有采樣點的膜厚度內(nèi)所有極值點的個數(shù),分別記為左數(shù)量、右數(shù)量;
20、將所述間斷方向上所述分割點左側(cè)所有相鄰極值點之間膜厚度的差異的累加和與所述左數(shù)量的乘積,記為左波動度;將所述間斷方向上所述分割點右側(cè)所有相鄰極值點之間膜厚度的差異的累加和與所述右數(shù)量的乘積,記為右波動度;
21、所述左側(cè)的異樣度為所述左擬合偏差與所述左波動度的乘積;所述右側(cè)的異樣度為所述右擬合偏差與所述右波動度的乘積。
22、優(yōu)選的,所述分別確定各非間斷方向的擬合階數(shù)、及各間斷方向?qū)?yīng)左側(cè)和右側(cè)的擬合階數(shù),包括:
23、第個非間斷方向的擬合階數(shù)的計算公式為:,其中,為第個非間斷方向的異樣度,為預(yù)設(shè)第一數(shù)值,為預(yù)設(shè)第二數(shù)值,為以自然常數(shù)為底數(shù)的指數(shù)函數(shù),為取四舍五入,其中預(yù)設(shè)第一數(shù)值大于預(yù)設(shè)第二數(shù)值;相應(yīng)地,針對各間斷方向?qū)?yīng)左側(cè)的異樣度、右側(cè)的異樣度,獲得各間斷方向?qū)?yīng)左側(cè)和右側(cè)的擬合階數(shù)。
24、優(yōu)選的,所述計算碳化硅晶片的均勻度,包括:
25、獲取每條擬合曲線的最大值和最小值,選取所有擬合曲線的最大值中的最大值,記為全局最大值;選取所有擬合曲線的最小值中的最小值,記為全局最小值;
26、碳化硅晶片的均勻度的計算公式為:,其中,為所述全局最大值,為所述全局最小值。
27、優(yōu)選的,所述評估碳化硅晶片的涂膠均勻性,包括:若所述均勻度大于預(yù)設(shè)第二閾值,碳化硅晶片的涂膠不均勻,反之,碳化硅晶片的涂膠均勻。
28、本技術(shù)至少具有如下有益效果:
29、本技術(shù)對碳化硅晶片進行兩次采樣,初步選取涂膠較厚位置,并以該位置為參考點對碳化硅晶片進行細化采樣,測量其不同方向上各采樣點的膜厚度;其次,對每個方向上最大膜厚度兩側(cè)采樣點的膜厚度進行線性擬合,分析其擬合殘差的變化情況,計算每個方向的左擬合偏差、右擬合偏差,其有益效果在于考慮了最大膜厚度兩側(cè)的變化趨勢性,進而反映其膜厚度的波動對涂膠不均勻的影響情況;進一步,分析左擬合偏差、右擬合偏差之間的差異情況,計算每個方向的間斷度,其有益效果在于考慮了每個方向上分割點兩側(cè)的涂膠厚度的變化的相似情況,進而初步反映涂膠不均勻的可能性;通過間斷度,將所有方向區(qū)分為間斷方向和非間斷方向,進而區(qū)分是否對每個方向上所有采樣點的膜厚度進行分段分析,分別計算后續(xù)進行多項擬合函數(shù)的擬合階數(shù);因此,計算各非間斷方向的異樣度和計算各間斷方向?qū)?yīng)左側(cè)的異樣度、右側(cè)的異樣度,其有益效果在于分析各非間斷方向上膜厚度的極值點的變化情況,以及各間斷方向上分割點兩側(cè)的膜厚度變化情況,以反映對應(yīng)方向或其分割點兩側(cè)的膜厚度波動變化程度,進而判斷后續(xù)進行多項擬合時擬合階數(shù)的大小,對各非間斷方向上膜厚度、各間斷方向上分割點兩側(cè)的膜厚度分別進行多項式擬合,獲取所有擬合曲線,其有益效果過在于通過根據(jù)不同方向的波動情況,動態(tài)選取對應(yīng)的擬合階數(shù)進行擬合,能夠提高對碳化硅晶片上膜厚度的擬合效果,防止未采樣區(qū)域出現(xiàn)過擬合的現(xiàn)象;計算碳化硅晶片的均勻度,評估碳化硅晶片的涂膠均勻性,對碳化硅晶片溝槽進行刻蝕,其有益效果在于能夠更加準確地對碳化硅晶片的均勻性進行檢測,提高碳化硅溝槽刻蝕的精度和質(zhì)量。