[發明專利]檢測結構及其形成方法、檢測方法

有效

• 申請號: 201310398726.0
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN104425605B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 程凌霄;王篤林
• 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: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423;H01L21/66
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種檢測結構，其特征在于，包括：

襯底，所述襯底內具有阱區，所述阱區與第一襯墊層電連接；

位于襯底內的阱區表面的柵極結構陣列，所述柵極結構陣列包括若干平行排列的柵極結構，各柵極結構兩側的阱區內均具有源區和漏區，位于各柵極結構一側的若干源區與第二襯墊層電連接，位于各柵極結構另一側的若干漏區與第三襯墊層電連接；

位于柵極結構陣列頂部的若干層重疊設置的第四導電層，每一層第四導電層與至少一個柵極結構電連接，每一柵極結構與至少一層第四導電層電連接，且每一柵極結構通過一層第四導電層與一個第四襯墊層電連接；

若干層重疊設置的天線結構，每一層第四導電層與一層天線結構電連接；

位于所述柵極結構陣列與第四導電層之間、第四導電層和襯底之間、相鄰第四導電層之間以及相鄰兩層天線結構之間的絕緣層，用于進行電隔離。

2.如權利要求1所述檢測結構，其特征在于，每一層第四導電層包括至少一根第一電互連線，每一根第一電互連線的一端與一個柵極結構通過第四導電插塞電連接，每一根第一電互連線的另一端與處于同一層的第四襯墊層電連接；每一層第四導電層還包括第二電互連線，所述第二電互連線將同一層的至少一根第一電互連線與一層天線結構電連接。

3.如權利要求1所述檢測結構，其特征在于，所述阱區表面具有至少一根第一導電插塞，所述第一導電插塞表面具有第一導電層，所述第一導電層與第一襯墊層電連接。

4.如權利要求3所述檢測結構，其特征在于，所述第一導電層投影于襯底表面的圖形包圍部分所述柵極結構陣列的邊界，且所述第一導電層與阱區之間的若干第一導電插塞均勻分布。

5.如權利要求1所述檢測結構，其特征在于，每一柵極結構一側的源區表面具有若干第二導電插塞，所述若干第二導電插塞表面具有第二導電層；位于各柵極結構一側的若干第二導電層與第二襯墊層電連接。

6.如權利要求1所述檢測結構，其特征在于，每一柵極結構一側的漏區表面具有若干第三導電插塞，所述若干第三導電插塞表面具有第三導電層；位于各柵極結構一側的若干第三導電層與第三襯墊層電連接。

7.如權利要求1所述檢測結構，其特征在于，所述柵極結構包括：柵介質層、位于柵介質層表面的柵電極層、以及位于柵電極層和柵介質層兩側阱區表面的側墻。

8.如權利要求1所述檢測結構，其特征在于，所述天線結構的材料為金屬或多晶硅，所述天線結構的形狀包括矩形或梳狀結構，第四導電層的材料為金屬。

9.一種如權利要求1所述檢測結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供襯底；

在所述襯底內形成阱區；

在所述襯底內的阱區表面形成柵極結構陣列，所述柵極結構陣列包括若干平行排列的柵極結構；

在各柵極結構兩側的阱區內分別形成源區和漏區；

在柵極結構陣列頂部形成若干層重疊設置的第四導電層，每一層第四導電層與至少一個柵極結構電連接，每一柵極結構與至少一層第四導電層電連接；

在襯底表面、所述柵極結構陣列與第四導電層之間、第四導電層和襯底之間、相鄰第四導電層之間形成絕緣層，用于進行電隔離；

在絕緣層內形成若干層重疊設置的天線結構，每一層第四導電層與一層天線結構電連接；

在絕緣層內形成第一襯墊層、第二襯墊層、第三襯墊層和第四襯墊層，所述阱區與第一襯墊層電連接，各柵極結構一側的若干源區與第二襯墊層電連接，各柵極結構另一側的若干漏區與第三襯墊層電連接，每一柵極結構通過一層第四導電層與一個第四襯墊層電連接。

10.一種采用如權利要求1至8任一項檢測結構進行的檢測方法，其特征在于，包括：

對至少一個第四襯墊層施加第一偏壓，使第一襯墊層、第二襯墊層和第三襯墊層接地，獲取所述第四襯墊層電連接的柵極結構的柵極電流；

對至少一個第四襯墊層施加第二偏壓，對第三襯墊層施加第三偏壓，使第一襯墊層和第二襯墊層接地，獲取所述第四襯墊層電連接的柵極結構的閾值電壓。

11.如權利要求10所述檢測方法，其特征在于，改變所述第二偏壓的大小直至所述第四襯墊層電連接的柵極結構底部的溝道區開啟，開啟所述柵極結構溝道區的第二偏壓即所述柵極結構的閾值電壓。