[發明專利]接觸孔與柵極之間電容的測試結構與測試方法

有效

• 申請號: 200810205259.4
• 申請日: 2008-12-31
• 公開（公告）號: CN101770965A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 彭興偉
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

1.一種接觸孔與柵極之間電容的測試結構，其特征在于，包括

半導體襯底；

多個半導體襯底摻雜區域，所述多個半導體襯底摻雜區域設置于半導體襯 底中，且靠近半導體襯底的表面，多個半導體襯底摻雜區域彼此之間相互 平行；

多個堆疊柵，所述多個堆疊柵均設置于半導體襯底表面的兩個相鄰的半導 體襯底摻雜區域之間，且堆疊柵之間彼此亦相互平行排列；

介電層，所述介電層設置于半導體襯底的表面以覆蓋所述多個半導體襯底 摻雜區域以及所述多個堆疊柵，所述介電層具有多個接觸孔，所述接觸孔 分別設置于同半導體襯底摻雜區域所對應的位置；以及

摻雜區域金屬引線，所述摻雜區域金屬引線通過設置于介電層中的多個接 觸孔與半導體襯底摻雜區域電學連接。

2.根據權利要求1所述的接觸孔與柵極之間電容的測試結構，其特征在于， 所述堆疊柵包括多晶硅導電層和柵介質層。

3.根據權利要求1所述的接觸孔與柵極之間電容的測試結構，其特征在于， 所述半導體襯底的導電類型為P型，所述半導體襯底摻雜區域的導電類型 為N型。

4.根據權利要求1所述的接觸孔與柵極之間電容的測試結構，其特征在于， 所述半導體襯底的導電類型為N型，所述半導體襯底摻雜區域的導電類型 為P型。

5.根據權利要求1至4中任意一項所述的接觸孔與柵極之間電容的測試結構， 其特征在于，所述多個摻雜區域彼此之間的面積均相等。

6.根據權利要求1所述的接觸孔與柵極之間電容的測試結構，其特征在于， 所述堆疊柵的橫向寬度范圍是0.10微米至0.30微米。

7.根據權利要求1或6所述的接觸孔與柵極之間電容的測試結構，其特征在 于，所述多個堆疊柵的橫向寬度相等，且任意兩個相鄰的堆疊柵之間的距 離相等。

8.根據權利要求1所述的接觸孔與柵極之間電容的測試結構，其特征在于， 所述摻雜區域金屬引線與半導體襯底摻雜區域之間設置的接觸孔的密度范 圍是0.1個/微米至10個/微米。

9.根據權利要求1或8所述的接觸孔與柵極之間電容的測試結構，其特征在 于，所述多個接觸孔的形狀和大小均相同。

10.根據權利要求1所述的接觸孔與柵極之間電容的測試結構，其特征在于， 所述測試結構還包括設置于介電層中的第一電極和第二電極，所述多個堆 疊柵電學連接至第一電極，所述多個摻雜區域金屬引線電學連接至第二電 極。

11.一種采用權利要求1所述結構的接觸孔與柵極之間電容的測試方法，其特 征在于，包括如下步驟：

提供多個權利要求1所述的測試結構，所述多個測試結構除彼此具有不同 的接觸孔密度N之外，其余特征均相同；

測量每個測試結構的堆疊柵和摻雜區域金屬引線之間的電容值C；

計算隨接觸孔密度增加ΔN而引起的電容值的增加值ΔC，即得出單位密度 的接觸孔所具有的接觸孔與柵極之間的電容值C_cp＝ΔC/ΔN。

12.根據權利要求11所述的接觸孔與柵極之間電容的測試方法，其特征在于， 所述測量一個測試結構的電容值的步驟進一步包括：

于介電層中設置第一電極和第二電極；

將所述多個堆疊柵電學連接至第一電極，將所述多個摻雜區域金屬引線電 學連接至第二電極；

在第一電極和第二電極之間施加測試電壓；

測量第一電極和第二電極之間的電容值；

記錄測得的電容值以及該測試結構的接觸孔密度。

13.根據權利要求11所述的接觸孔與柵極之間電容的測試方法，其特征在于， 所述計算單位密度接觸孔所具有的接觸孔與柵極之間的電容值的步驟進一 步包括：

建立一坐標系，該坐標系以電容值為縱坐標，接觸孔密度為橫坐標；

在所述坐標系中根據測得的電容值和接觸孔密度的數據繪制測試點；

采用一階函數曲線對繪制的測試點進行曲線擬合，擬合獲得的函數表達式 的斜率即為單位密度的接觸孔所具有的接觸孔與柵極之間的電容值C_cp。