專利名稱：監(jiān)控柵槽刻蝕的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子行業(yè)微波功率器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種監(jiān)控柵槽刻蝕的方法。
背景技術(shù)：
GaN作為第三代半導(dǎo)體的器件的代表，其研究已經(jīng)取得了巨大的突破，目前已向 X、Ka 波段發(fā)展。對(duì)于 X 波段、Ka 波段的 GaN HEMT (HighElectrical Mobility Transistor, 高電子遷移率晶體管)器件來說，凹柵槽技術(shù)是關(guān)鍵核心技術(shù)，凹柵槽技術(shù)可以有效提高柵對(duì)二維電子氣的調(diào)控能力，提高器件的直流和高頻性能。柵槽的實(shí)現(xiàn)要依靠干法刻蝕技術(shù)。GaNHEMT凹柵槽技術(shù)的流程如下一、歐姆接觸技術(shù)清洗干凈的外延片、采用光刻工藝(AZ5214光刻膠，Karl Suss, MA6型光刻機(jī)，曝光4秒，120°C熱板烘烤，顯影90S)形成源漏圖形，并且在源極(或漏極)與AKiaN層之間采用蒸發(fā)Ti/Al/M/Au的方法形成歐姆接觸，并采用離子注入，實(shí)現(xiàn)隔離。圖1為現(xiàn)有技術(shù) GaN HEMT凹柵槽刻蝕過程中采用歐姆接觸技術(shù)后的示意圖。二、鈍化技術(shù)在GaN帽層沉積SiN，實(shí)現(xiàn)器件的表面鈍化，鈍化主要是消除GaN帽層的表面態(tài)，保護(hù)GaN表面。圖2為現(xiàn)有技術(shù)GaN HEMT凹柵槽刻蝕過程中采用鈍化技術(shù)后的示意圖。三、電子束光刻，形成光刻圖形首先在器件表面旋涂一層光刻膠，而后通過曝光、顯影，去除柵槽位置的光刻膠。 圖3為現(xiàn)有技術(shù)GaN HEMT凹柵槽刻蝕過程中采用電子束光刻技術(shù)后的示意圖。采用電子束光刻之后，形成細(xì)柵一般尺寸小于200nm。四、等離子體刻蝕以光刻膠為掩模，采用等離子刻蝕進(jìn)行柵槽刻蝕，通過等離子刻蝕，去除SiN鈍化層GaN帽層，及AWaN層的一部分(約5 6nm)依次刻蝕SiN。圖4為現(xiàn)有技術(shù)GaN HEMT 凹柵槽刻蝕過程中采用等離子體刻蝕后的示意圖。五、去膠，退火，二次電子束光刻，并在柵槽內(nèi)形成電子束柵圖5為現(xiàn)有技術(shù)GaN HEMT凹柵槽刻蝕過程中形成電子束柵后的示意圖。GaN HEMT凹柵槽制備的過程中，能否有效的進(jìn)行柵槽的刻蝕是獲得高性能器件的關(guān)鍵，一般刻蝕通過刻蝕時(shí)間來控制。如果刻蝕時(shí)間太短可能沒有進(jìn)行有效的刻蝕，即沒有刻蝕到AlGaN ；或者時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致AlGaN層太薄，電流下降過多，造成器件性能的惡化，而且柵槽刻蝕過程中刻蝕損傷、勢(shì)壘層減薄都會(huì)導(dǎo)致電流減小。在等離子刻蝕過程中，刻蝕時(shí)間難以精確掌握，通常依靠源漏之間電流的變化進(jìn)行監(jiān)控。由于刻蝕過程中勢(shì)壘層減薄，壓電效應(yīng)降低會(huì)影響器件的電流變化。此外刻蝕導(dǎo)致的表面損傷往往對(duì)二維電子氣產(chǎn)生調(diào)制作用，也會(huì)影響電流變化的原因，這樣致使依靠電流變化的判據(jù)變得很不可靠，如何判定柵槽刻蝕的有效刻蝕是一個(gè)非常關(guān)鍵的問題。
在實(shí)現(xiàn)本專利的過程中，發(fā)明人意識(shí)到現(xiàn)有技術(shù)存在如下缺陷無法可靠地判斷凹柵槽的刻蝕情況。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)無法可靠地判斷凹柵槽刻蝕情況的缺陷，從而提供一種監(jiān)控柵槽刻蝕的方法。(二)技術(shù)方案本發(fā)明監(jiān)控柵槽刻蝕的方法，包括在制備實(shí)際凹柵槽器件的同時(shí)，制備至少兩個(gè)源/漏區(qū)結(jié)構(gòu)參數(shù)相同的參考凹柵槽器件，至少兩個(gè)參考凹柵槽器件的柵長(zhǎng)位于實(shí)際凹柵槽器件柵長(zhǎng)尺寸的兩側(cè)；測(cè)試獲得至少兩個(gè)參考凹柵槽器件的轉(zhuǎn)移特性；通過至少兩個(gè)參考凹柵槽器件的轉(zhuǎn)移特性，判斷實(shí)際凹柵槽器件的柵槽刻蝕情況。優(yōu)選地，本技術(shù)方案中，通過至少兩個(gè)參考凹柵槽器件的轉(zhuǎn)移特性，判斷實(shí)際凹柵槽器件的柵槽刻蝕情況包括如果實(shí)際凹柵槽器件柵長(zhǎng)尺寸兩側(cè)的兩個(gè)參考凹柵槽器件溝道開啟時(shí)的閾值電壓相同，判斷實(shí)際凹柵槽器件未形成有效地柵槽；或如果實(shí)際凹柵槽器件柵長(zhǎng)尺寸兩側(cè)的兩個(gè)參考凹柵槽器件溝道開啟時(shí)的閾值電壓不相同，判斷實(shí)際凹柵槽器件已形成有效的柵槽。優(yōu)選地，本技術(shù)方案中，參考凹柵槽器件為三個(gè)，測(cè)試至少兩個(gè)參考凹柵槽器件的轉(zhuǎn)移特性之后還包括根據(jù)三個(gè)參考凹柵槽器件溝道開啟時(shí)的閾值電壓與對(duì)應(yīng)柵長(zhǎng)的關(guān)系，進(jìn)行二次函數(shù)擬合，獲取閾值電壓與柵長(zhǎng)關(guān)系的第一函數(shù)；在下一次凹柵槽器件制備中，根據(jù)欲獲得的閾值電壓和第一函數(shù)，確定實(shí)際凹柵槽器件所需的柵長(zhǎng)。優(yōu)選地，本技術(shù)方案還可以包括制備同一柵長(zhǎng)尺寸，不同等離子刻蝕時(shí)間的三個(gè)參考凹柵槽器件；獲取三個(gè)參考凹柵槽器件溝道開啟時(shí)的閾值電壓；根據(jù)三個(gè)參考凹柵槽器件的閾值電壓與對(duì)應(yīng)刻蝕時(shí)間的關(guān)系，進(jìn)行二次函數(shù)擬合，獲取閾值電壓與刻蝕時(shí)間關(guān)系的第二函數(shù)；在下一次凹柵槽器件制備中，根據(jù)欲獲得的閾值電壓和第二函數(shù)，確定實(shí)際凹柵槽器件所需的刻蝕時(shí)間。(三)有益效果通過本發(fā)明提供的方法，能可靠地獲得實(shí)際凹柵槽器件的是否進(jìn)行了有效刻蝕， 并且本次刻蝕的結(jié)果可以作為下次刻蝕的依據(jù)。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)GaN HEMT凹柵槽刻蝕過程中采用歐姆接觸技術(shù)后的示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)GaN HEMT凹柵槽刻蝕過程中采用鈍化技術(shù)后的示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)GaN HEMT凹柵槽刻蝕過程中采用電子束光刻技術(shù)后的示意圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)GaN HEMT凹柵槽刻蝕過程中采用等離子體刻蝕后的示意圖；圖5為現(xiàn)有技術(shù)GaN HEMT凹柵槽刻蝕過程中形成電子束柵后的示意圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例一監(jiān)控柵槽刻蝕方法的流程圖；圖7為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例四監(jiān)控柵槽刻蝕方法中參考凹柵槽器件源(漏)區(qū)的示意圖8為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例四監(jiān)控柵槽刻蝕方法中參考凹柵槽器件的示意圖；圖9為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例四監(jiān)控柵槽刻蝕方法中三個(gè)不同柵長(zhǎng)參考凹柵槽器件的轉(zhuǎn)移特性曲線。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例一圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例一監(jiān)控柵槽刻蝕方法的流程圖。如圖6所示，本實(shí)施例包括步驟S602，在制備實(shí)際凹柵槽器件的同時(shí)，制備至少兩個(gè)源/漏區(qū)結(jié)構(gòu)參數(shù)相同的參考凹柵槽器件，至少兩個(gè)參考凹柵槽器件的柵長(zhǎng)尺寸位于實(shí)際凹柵槽器件柵長(zhǎng)尺寸的兩側(cè)；步驟S604，測(cè)試至少兩個(gè)參考凹柵槽器件的轉(zhuǎn)移特性；步驟S606，通過至少兩個(gè)參考凹柵槽器件的轉(zhuǎn)移特性，判斷實(shí)際凹柵槽器件的柵槽刻蝕情況。在步驟S602中，實(shí)際凹柵槽器件柵長(zhǎng)尺寸兩側(cè)均有參考凹柵槽器件的意思在于 應(yīng)當(dāng)至少有一個(gè)參考凹柵槽器件的柵長(zhǎng)大于實(shí)際凹柵槽器件的柵長(zhǎng)，至少有一個(gè)參考凹柵槽器件的柵長(zhǎng)小于實(shí)際凹柵槽器件的柵長(zhǎng)。在步驟S606中，通過至少兩個(gè)參考凹柵槽器件的轉(zhuǎn)移特性，判斷實(shí)際凹柵槽器件的柵槽刻蝕情況具體包括如果實(shí)際凹柵槽器件柵長(zhǎng)尺寸兩側(cè)的兩個(gè)參考凹柵槽器件的溝道開啟時(shí)的閾值電壓相同，判斷實(shí)際凹柵槽器件未形成有效地柵槽；或如果實(shí)際凹柵槽器件柵長(zhǎng)尺寸兩側(cè)的兩個(gè)參考凹柵槽器件的溝道開啟時(shí)的閾值電壓不相同，判斷實(shí)際凹柵槽器件已形成有效的柵槽。實(shí)際凹柵槽器件與參考凹柵槽器件可以在同一基底上，也可以在不同的基底上。 優(yōu)選地，實(shí)際凹柵槽器件與參考凹柵槽器件在同一基底上，采用與制備實(shí)際凹柵槽器件相同的工藝。在大部分情況下，實(shí)際凹柵槽器件為GaN HEMT器件。本實(shí)施例中，通過設(shè)置等源漏間距的、柵長(zhǎng)在實(shí)際器件柵長(zhǎng)尺寸兩側(cè)的至少兩個(gè)參考凹柵槽器件；根據(jù)參考凹柵槽器件的閾值電壓是否發(fā)生變化，來判斷實(shí)際器件是否形成了有效的柵槽，從而克服了依靠源漏之間電流的變化進(jìn)行監(jiān)控不可靠的缺陷，可以準(zhǔn)確的判斷實(shí)際器件是否形成了有效的柵槽。實(shí)施例二本實(shí)施例將在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，對(duì)參考凹柵槽器件進(jìn)一步說明。本實(shí)施例中，參考凹柵槽器件為三個(gè)或四個(gè)，參考凹柵槽器件的柵長(zhǎng)尺寸由小到大，以相同的間隔變化；實(shí)際凹柵槽器件柵長(zhǎng)尺寸兩側(cè)的兩個(gè)參考凹柵槽器件的溝道開啟時(shí)的閾值電壓不相同包括三個(gè)或四個(gè)參考凹柵槽器件的溝道開啟時(shí)的閾值電壓呈現(xiàn)有規(guī)律的變化。優(yōu)選地，實(shí)際凹柵槽器件柵長(zhǎng)尺寸大于等于150nm，小于等于200nm ；參考凹柵槽器件為四個(gè)，其尺寸分別為50nm，IOOnm, 150nm，200nm。
本實(shí)施例為對(duì)實(shí)施例中各步驟的進(jìn)一步細(xì)化，具有實(shí)施例一的全部有益效果，此處不再重述。實(shí)施例三參考凹柵槽器件的轉(zhuǎn)移特性數(shù)據(jù)不僅在本次凹柵槽器件的制備中用來判斷凹柵槽的刻蝕情況，并且可以根據(jù)其來擬合相關(guān)的函數(shù)，來指導(dǎo)下一次凹柵槽器件的制備。以下將具體進(jìn)行說明一、參考凹柵槽器件為三個(gè)，測(cè)試三個(gè)參考凹柵槽器件的轉(zhuǎn)移特性之后還包括根據(jù)三個(gè)參考凹柵槽器件的溝道開啟時(shí)的閾值電壓與對(duì)應(yīng)柵長(zhǎng)的關(guān)系，進(jìn)行二次函數(shù)擬合， 獲取閾值電壓與柵長(zhǎng)關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式；在下一次凹柵槽器件制備中，根據(jù)欲獲得的閾值電壓和閾值電壓與柵長(zhǎng)關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式，確定實(shí)際凹柵槽器件的柵長(zhǎng)。二、方法還包括制備同一柵長(zhǎng)尺寸，不同等離子刻蝕時(shí)間的三個(gè)參考凹柵槽器件；獲取上述三個(gè)參考凹柵槽器件的溝道開啟時(shí)的閾值電壓；根據(jù)三個(gè)參考凹柵槽器件的閾值電壓與對(duì)應(yīng)刻蝕時(shí)間的關(guān)系，進(jìn)行二次函數(shù)擬合，獲取閾值電壓與刻蝕時(shí)間關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式；在下一次凹柵槽器件制備中，根據(jù)欲獲得的閾值電壓和閾值與刻蝕時(shí)間關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式，確定實(shí)際凹柵槽器件的刻蝕時(shí)間。通過本實(shí)施例，本次參考凹柵槽器件的轉(zhuǎn)移特性數(shù)據(jù)可以用來指導(dǎo)下一次凹柵槽器件的制備，進(jìn)一步提高了凹柵槽器件制備的可靠性。實(shí)施例四本實(shí)施例將詳細(xì)說明實(shí)際凹柵槽器件和參考凹柵槽器件的制備過程。本實(shí)施例包括的步驟如下1、設(shè)計(jì)等源漏間距的一系列參考凹柵槽器件，相當(dāng)于將其設(shè)置為并聯(lián)的器件，為便于描述，此處采用俯視圖的形式進(jìn)行描述，實(shí)際其剖面結(jié)構(gòu)與圖1類似。圖7為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例四監(jiān)控柵槽刻蝕方法中參考凹柵槽器件源(漏)區(qū)的示意圖。2、電子束光刻形成一系列尺寸的柵圖形，首先在參考凹柵槽器件表面旋涂一層光刻膠，而后通過曝光、顯影，去除柵槽位置的光刻膠。3、干法刻蝕柵槽刻蝕柵槽分兩次，第一次利用六氟化硫氣體刻蝕SiN，第二次采用氯化硼加氯氣 (即BC13+C12)刻蝕GaN和部分AlGaN層。4、光刻，形成T型凹柵槽器件刻蝕完成后，由于第一次的光刻膠經(jīng)過等離子氛圍的處理，不能滿足剝離工藝的要求，所以需要去除重新涂覆光刻膠，經(jīng)過電子束光刻，通過顯影形成柵圖形。圖8為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例四監(jiān)控柵槽刻蝕方法中參考凹柵槽器件的示意圖。5、蒸發(fā)形成柵金屬。6、測(cè)試以每一個(gè)柵為單位，測(cè)試直流轉(zhuǎn)移特性，用來判定刻蝕的效果。這樣的有三個(gè)柵，可以看成三個(gè)源漏尺寸完全相同的HEMT器件。由于其緊密連接，可以降低均勻性的影響。柵槽尺寸優(yōu)選地按照規(guī)律變化的。舉例來講，如果柵長(zhǎng)為 150nm，則圖形尺寸分別是100nm、200nm、300nm。因?yàn)槔貌煌叽鐤旁诳涛g過程中，存在刻蝕速率上的差別，所以相同刻蝕時(shí)間的情況下，刻蝕的深度不同，這也稱為尺寸效應(yīng)。利用這一效應(yīng)可以通過相鄰器件的特性比較，來判定刻蝕情況。由此測(cè)定結(jié)構(gòu)可以看出，不同柵長(zhǎng)的器件其轉(zhuǎn)移特性存在差別，而該差別正是由不同的不同尺寸柵長(zhǎng)相同刻蝕時(shí)間刻蝕深度不同造成的。閾值的變化隨著柵長(zhǎng)增加，向正向變化。如果該參考凹柵槽器件沒有有效的柵槽，不同柵長(zhǎng)的器件應(yīng)該表現(xiàn)出相同的閾值和轉(zhuǎn)移特性，器件的閾值應(yīng)該沒有變化。7結(jié)果判定本發(fā)明的參考凹柵槽器件與實(shí)際凹柵槽器件的加工過程同步進(jìn)行的，由于有不同柵長(zhǎng)器件的轉(zhuǎn)移特性對(duì)比，所以可以通過對(duì)比閾值的變化情況來確定的器件的刻蝕情況。圖9為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例四監(jiān)控柵槽刻蝕方法中三個(gè)不同柵長(zhǎng)參考凹柵槽器件的轉(zhuǎn)移特性曲線。根據(jù)該轉(zhuǎn)移特征曲線，可以獲得不同柵長(zhǎng)參考凹柵槽器件的溝道開啟時(shí)的閾值電壓。其中，柵長(zhǎng)為IOOnm的參考凹柵槽器件的溝道開啟時(shí)的閾值電壓為-3V;柵長(zhǎng)為200nm的參考凹柵槽器件的溝道開啟時(shí)的閾值電壓為_2. 5V ；柵長(zhǎng)為300nm的參考凹柵槽器件的溝道開啟時(shí)的閾值電壓為-1.5V。由上述結(jié)果可以看出，不同柵長(zhǎng)尺寸的參考凹柵槽器件的溝道開啟時(shí)的閾值電壓呈現(xiàn)有規(guī)律的變化，從而可以判斷實(shí)際凹柵槽器件已形成有效的柵槽。8、指導(dǎo)下一次凹柵槽器件的制備對(duì)于表一所給定的閾值，例如對(duì)于柵長(zhǎng)為200nm的器件，如果需要閾值控制在-2. 5V左右，我們就可以利用該刻蝕條件來加工新的批次流片。對(duì)于上述結(jié)果，因?yàn)橥瑫r(shí)具備不同柵長(zhǎng)的凹柵槽器件閾值的對(duì)比情況，可以通過比對(duì)確定二次函數(shù)數(shù)學(xué)擬合Yth = Ax2+BX+C0利用該函數(shù)式，可以將刻蝕的各種非線性因素包含進(jìn)去。利用二次函數(shù)Yth = A12+B1+C進(jìn)行柵長(zhǎng)與電壓閾值的擬合，其中，1是柵長(zhǎng)。至少有三個(gè)尺寸的柵長(zhǎng)數(shù)據(jù)，因此可以得到關(guān)于系數(shù)A、B、C的方程組。解方程組，即可獲得閾值電壓與柵長(zhǎng)關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式。從而在下一次的凹柵槽器件的制備中，根據(jù)欲獲得的閾值電壓確定實(shí)際凹柵槽器件的柵長(zhǎng)。利用二次函數(shù)Yth = At2+Bt+C進(jìn)行刻蝕時(shí)間與電壓閾值的擬合，其中，t是刻蝕時(shí)間。即同樣對(duì)于相同的結(jié)構(gòu)，通過三次不同刻蝕時(shí)間的測(cè)試數(shù)據(jù)，可以獲得閾值電壓與刻蝕時(shí)間的函數(shù)表達(dá)式。在下一次凹柵槽器件制備中，根據(jù)欲獲得的閾值電壓，確定實(shí)際凹柵槽器件的刻蝕時(shí)間。以柵長(zhǎng)的結(jié)果為例yth = A12+B1+C(1 柵長(zhǎng)單位 nm, yth 閾值)A、B、C 為待定系數(shù)由閾值與柵長(zhǎng)中間的測(cè)試結(jié)果，可以得到以下方程組
-3=A(100)2 +BX 100+CJ -2.5=A(200)2+B X 200+C
L -1.5= A(300)2+B X 300+C由以上方程組得到Α = 0· 000025 ；B = -0. 25 ；C = -3 所以yth= 0. 00002512-0. 251-3 (1 柵長(zhǎng))此函數(shù)表達(dá)了閾值與柵長(zhǎng)之間的函數(shù)關(guān)系，以后對(duì)于確定的閾值，可以反求柵長(zhǎng)。
同理，對(duì)于刻蝕時(shí)間與閾值的關(guān)系，也可以依照本方法簡(jiǎn)單求出刻蝕時(shí)間與閾值之間的函數(shù)關(guān)系本實(shí)施例的監(jiān)控凹柵槽刻蝕的方法，在實(shí)際GaN HEMT器件制備的同時(shí)，采用完全相同的工藝步驟，制備等漏源間距、一系列柵長(zhǎng)尺寸變化的多個(gè)參考凹柵槽器件，利用尺寸效應(yīng)導(dǎo)致的相同刻蝕情況下不同柵長(zhǎng)其凹柵槽刻蝕深度的會(huì)有規(guī)律性差別，利用該差別造成溝道開啟時(shí)的電壓閾值差異來判斷柵槽的刻蝕情況，并可以為后續(xù)凹柵槽器件的制備積累數(shù)據(jù)。以上的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種監(jiān)控柵槽刻蝕的方法，其特征在于，包括在制備實(shí)際凹柵槽器件的同時(shí)，制備至少兩個(gè)源/漏區(qū)結(jié)構(gòu)參數(shù)相同的參考凹柵槽器件，所述至少兩個(gè)參考凹柵槽器件的柵長(zhǎng)尺寸位于所述實(shí)際凹柵槽器件柵長(zhǎng)尺寸的兩側(cè)；測(cè)試獲得所述至少兩個(gè)參考凹柵槽器件的轉(zhuǎn)移特性；通過所述至少兩個(gè)參考凹柵槽器件的轉(zhuǎn)移特性，判斷所述實(shí)際凹柵槽器件的柵槽刻蝕情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控柵槽刻蝕方法，其特征在于，所述通過至少兩個(gè)參考凹柵槽器件的轉(zhuǎn)移特性，判斷實(shí)際凹柵槽器件的柵槽刻蝕情況包括如果所述實(shí)際凹柵槽器件柵長(zhǎng)尺寸兩側(cè)的兩個(gè)參考凹柵槽器件溝道開啟時(shí)的閾值電壓相同，判斷所述實(shí)際凹柵槽器件未形成有效地柵槽；或如果所述實(shí)際凹柵槽器件柵長(zhǎng)尺寸兩側(cè)的兩個(gè)參考凹柵槽器件溝道開啟時(shí)的閾值電壓不相同，判斷所述實(shí)際凹柵槽器件已形成有效的柵槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的監(jiān)控柵槽刻蝕方法，其特征在于，所述參考凹柵槽器件為三個(gè)或四個(gè)，所述參考凹柵槽器件的柵長(zhǎng)尺寸由小到大，以相同的間隔變化；所述實(shí)際凹柵槽器件柵長(zhǎng)尺寸兩側(cè)的兩個(gè)參考凹柵槽器件溝道開啟時(shí)的閾值電壓不相同包括所述三個(gè)或四個(gè)參考凹柵槽器件溝道開啟時(shí)的閾值電壓呈現(xiàn)有規(guī)律的變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的監(jiān)控柵槽刻蝕方法，其特征在于所述實(shí)際凹柵槽器件柵長(zhǎng)尺寸大于等于150nm，小于等于200nm ；所述參考凹柵槽器件為三個(gè)，其尺寸分別為lOOnm， 200nm,300nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控柵槽刻蝕方法，其特征在于，所述參考凹柵槽器件為三個(gè)，所述測(cè)試至少兩個(gè)參考凹柵槽器件的轉(zhuǎn)移特性之后還包括根據(jù)所述三個(gè)參考凹柵槽器件溝道開啟時(shí)的閾值電壓與對(duì)應(yīng)柵長(zhǎng)的關(guān)系，進(jìn)行二次函數(shù)擬合，獲取所述閾值電壓與柵長(zhǎng)關(guān)系的第一函數(shù)；在下一次凹柵槽器件制備中，根據(jù)欲獲得的閾值電壓和所述第一函數(shù)，確定實(shí)際凹柵槽器件所需的柵長(zhǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控柵槽刻蝕方法，其特征在于，還包括制備同一柵長(zhǎng)尺寸，不同等離子刻蝕時(shí)間的三個(gè)參考凹柵槽器件；獲取所述三個(gè)參考凹柵槽器件溝道開啟時(shí)的閾值電壓；根據(jù)所述三個(gè)參考凹柵槽器件的閾值電壓與對(duì)應(yīng)刻蝕時(shí)間的關(guān)系，進(jìn)行二次函數(shù)擬合，獲取閾值電壓與刻蝕時(shí)間關(guān)系的第二函數(shù)；在下一次凹柵槽器件制備中，根據(jù)欲獲得的閾值電壓和所述第二函數(shù)，確定實(shí)際凹柵槽器件所需的刻蝕時(shí)間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的監(jiān)控柵槽刻蝕方法，其特征在于所述實(shí)際凹柵槽器件與所述參考凹柵槽器件在同一基底上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的監(jiān)控柵槽刻蝕方法，其特征在于所述凹柵槽器件為GaN HEMT器件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種監(jiān)控柵槽刻蝕的方法，包括在制備實(shí)際凹柵槽器件的同時(shí)，制備至少兩個(gè)源/漏區(qū)結(jié)構(gòu)參數(shù)相同的參考凹柵槽器件，至少有兩個(gè)參考凹柵槽器件的柵長(zhǎng)尺寸位于實(shí)際凹柵槽器件柵長(zhǎng)尺寸的兩側(cè)；測(cè)試獲得至少兩個(gè)參考凹柵槽器件的轉(zhuǎn)移特性；通過至少兩個(gè)參考凹柵槽器件的轉(zhuǎn)移特性，判斷實(shí)際凹柵槽器件的柵槽刻蝕情況。通過本發(fā)明提供的方法，能可靠地獲得實(shí)際凹柵槽器件的是否進(jìn)行了有效刻蝕，并且本次刻蝕的結(jié)果可以作為下次刻蝕的依據(jù)。
文檔編號(hào)G01B7/02GK102479732SQ201010574009
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者劉新宇, 劉果果, 彭明曾, 鄭英奎, 魏珂 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院微電子研究所