[發明專利]測試鍵結構及監測刻蝕工藝中接觸孔刻蝕量的方法

有效

• 申請號: 201310221330.9
• 申請日: 2013-06-04
• 公開（公告）號: CN103346142A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 謝博圣;孫昌;王艷生
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L23/544
• 分類號: H01L23/544;H01L21/66
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術領域

本發明涉及一種監測刻蝕量的方法，尤其涉及一種測試鍵結構及監測刻蝕工藝中接觸孔刻蝕量的方法。

背景技術

目前，在半導體器件的制作過程中，接觸孔（Contact?hole，簡稱CT）作為器件有源區與外界電路之間連接的通道，在器件結構組成中具有重要的作用。通常在刻蝕接觸孔的工藝中，會存在過刻蝕的不良情況發生，如此，在進行完后續在接觸孔中填充金屬之后，接觸孔的電阻（Resistance，簡稱Rc）變小，從而會影響半導體器件的良率。

現有技術中，為了確保半導體器件的質量，就需要對接觸孔進行電性測試，通常在接觸孔中填充完第一金屬層后，利用測試設備在晶圓上預先設置的測試鍵區域進行Rc的測量，然而，現有技術中的測試鍵中通常只設置有兩個CT，并不能很好的監控接觸孔的刻蝕量，當稍微過刻蝕一點時，Rc的值并不會有很大的變化，進而被認為在正常數值范圍內，當這張晶圓在進行完后續的工藝，進行晶圓允收測試（Wafer?Acceptance?Test，簡稱WAT）后，發現電學性能較差時，生產線上已經進行了很多晶圓，且進行分析時，只能通過切片的方式進行觀察，破壞了晶圓的同時，還只能得到一個點的數據，并且對后續的晶圓的良率產生了很大的影響，從而降低了半導體器件的良率，降低了生產效率，增加了制造成本。

中國專利（公開號：CN102339816A）公開了一種晶圓測試鍵結構及晶圓測試方法，該晶圓測試鍵結構包括多個測試鍵，所述多個測試鍵排成一行，并且所述多個測試鍵在排列方向上具有不均勻的寬度。所述多個測試鍵被分為第一組和第二組，所述第一組的測試鍵與所述第二組的測試鍵間隔布置，并且所述第一組的測試鍵在排列方向上的寬度相同，并且所述第二組的測試鍵在排列方向上的寬度相同。

該發明的測試鍵結構能夠進行晶圓可接受性測試以及晶圓射頻測試，且當把可接受性測試結果和射頻測試結果直接做關聯的時候，不會產生誤差，保障了模型的精確度和分析結果。但是該發明的測試鍵結構為晶圓可接受性測試的測試鍵，且未能克服現有技術中由于未能精確監控接觸孔的刻蝕量，而導致的半導體器件良率降低的問題，也未能克服當發現電學性能差，只能采用切片的方式以至破壞晶圓來分析觀察的問題，從而進一步的增加了制造成本，且降低了生產效率。

中國專利（公開號：CN101226934A）公開了一種制備DRAM結構中測試鍵結構的方法及相應結構，該方法包括提供半導體襯底，在半導體襯底上形成多個集成電路芯片結構，并且同時在形成多個集成電路芯片結構器件使用一個或多個相似工藝，在形成于第一組集成電路芯片結構和第二組集成電路芯片結構之間的位置線上形成多個MOS器件。該方法包括形成第一接觸結構和第二接觸結構。第一接觸結構耦合到多個MOS器件中的第一MOS器件，而第二接觸結構耦合到多個MOS器件中的第NMOS器件，其中N是大于1的整數。

該發明通過形成測試結構以及使用與陣列相同的工藝，有效并獲得了改善后的結果，即測試結構提供了與陣列結構相似或者相同的電阻值，從而提供了更好的測試測量。但是該發明仍然未能克服現有技術中由于未能精確監控接觸孔的刻蝕量，而導致的半導體器件良率降低的問題，也未能克服當發現電學性能差，只能采用切片的方式以至破壞晶圓來分析觀察的問題，從而進一步的增加了制造成本，且降低了生產效率。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明提供一種測試鍵結構及監測刻蝕工藝中接觸孔刻蝕量的方法，以克服現有技術中由于未能精確監控接觸孔的刻蝕量，而導致的半導體器件良率降低的問題，也克服了當發現電學性能差，只能采用切片的方式以至破壞晶圓來分析觀察的問題，從而降低了制造成本，且提高了生產效率。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種測試鍵結構，應用于監測接觸孔刻蝕量的量測工藝中，其中，所述測試鍵結構包括第一測試鍵結構和第二測試鍵結構；

所述第一測試鍵結構和所述第二測試鍵結構中均設置有至少一個接觸孔區域；

其中，位于所述第二測試鍵結構中所有接觸孔區域的面積之和大于位于所述第一測試鍵結構中所有接觸孔區域的面積之和。

上述的測試鍵結構，其中，所述至少一個接觸孔區域中的每個所述接觸孔區域的面積及其形狀均相同。

上述的測試鍵結構，其中，設置在所述第一測試鍵結構中的接觸孔區域為第一接觸孔區域，設置在所述第二測試鍵結構中的接觸孔區域為第二接觸孔區域。

上述的測試鍵結構，其中，所述第一測試鍵結構中設置有兩個所述第一接觸孔區域。