[發明專利]一種用于測試SiNx絕緣層的MIM結構器件

無效

• 申請號: 201110267136.5
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN102832257A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 王彬
• 申請（專利權）人: 廣東中顯科技有限公司
• 主分類號: H01L29/92
• 分類號: H01L29/92;G01R31/12;G01R31/16
• 代理公司: 北京瑞恒信達知識產權代理事務所(普通合伙) 11382
• 代理人: 曹津燕

技術領域

本發明涉及半導體測試領域，更具體地，涉及一種檢測SiNx(氮化硅)絕緣層的裝置。

背景技術

薄膜晶體管(TFT)是指在襯底上沉積一層半導體薄膜，通過光刻、刻蝕等技術制作出源、漏極，柵極及管體而成，它由柵絕緣層、有源層、柵電極、源和漏電極幾個部分組成。

柵絕緣層作為TFT的重要組成部分，對TFT而言需要滿足以下幾個方面的要求：好的絕緣耐壓性能、高的穩定性能以及與有源層之間形成好的界面特性等SiNx作為絕緣層材料。與常用絕緣材料SiO₂相比，SiNx除具有相當的擊穿電壓外，SiNx還具有以下優點：1)相對介電常數高，PECVD制備的二氧化硅為3.9左右，而氮化硅薄膜的值約為8；2)氮化硅對堿金屬的阻擋能力強，可以有效地防止堿金屬離子通過柵絕緣層進入溝道；3)氮化硅的化學穩定性高，除了氫氟酸和熱磷酸外，它幾乎不和其它的酸堿發生反應；4)氮化硅具有更好的防水和防氣體滲透性能，能夠有效減少氣體和水汽滲透對器件造成的影響。

雖然，SiNx作為絕緣層具有上述優點，然而目前還沒有相應的檢測裝置對TFT上的所使用的SiNx絕緣層的相應的特性，如介電性能、擊穿電場等進行有效檢測。

發明內容

為克服現有技術中的上述缺陷，本發明提出一種用于測試SiNx絕緣層的MIM(金屬-絕緣層-金屬)結構器件。

該MIM結構器件包括玻璃襯墊，下電極，柵絕緣層，上電極；該下電極呈分離的塊狀等間隔的位于玻璃襯墊的上部，該柵絕緣層覆蓋在整個下電極上，并與玻璃襯墊緊密接觸，該上電極呈分離的塊狀等間隔的位于該柵絕緣層的上部。

通過測試SiNx絕緣層的MIM結構器件，能夠準確快速的檢測出SiNx絕緣層，以及SiNx絕緣層的介電性能，為薄膜晶體管(TFT)及其柵絕緣層的性能提供了準確工作的依據。

附圖說明

圖1是制備MIM結構器件的工藝流程圖；

圖2是MIM結構器件結構圖；

圖3是MIM結構的SiNx擊穿場強測試電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明提供的一種用于測試SiNx絕緣層的MIM結構器件進行詳細描述。

該結構的制備流程圖1所示：

1)玻璃襯底的清洗。先用清洗液洗襯底的表面，用清水沖洗干凈，接著放在丙酮、乙醇、去離子水中分別超聲清洗30min，此過程重復一次。

2)下電極的制備。選用鉻作為下電極金屬材料，使用磁控濺射的方法制備。工藝參數如表1所示；金屬層制作完成后，利用光刻技術，刻出相對應的下電極圖形，涂膠、烘烤、曝光和顯影的參數如下表2所示(也可采用本領域公知的參考參數)，Cr的腐蝕液用的是硝酸鈰銨混合溶液。

表1磁控濺射制備薄膜的工藝條件

表2涂膠、烘烤、曝光、顯影參數涂膠的工藝參數

??次序?轉速(rpm)?時間(s)??1(低速)?300?3??2(高速)?1200?40

烘烤工藝參數