[發(fā)明專利]一種柵氧介質(zhì)測(cè)試結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410106620.3
• 申請(qǐng)日: 2014-03-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103904058A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王小寶;陳雷剛;周柯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/544
• 分類號(hào): H01L23/544
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 吳俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種柵氧介質(zhì)測(cè)試結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的柵氧介質(zhì)測(cè)試結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示。該結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)是柵氧化層6上設(shè)有柵極5，柵極5通過(guò)接觸孔3連接到金屬導(dǎo)線2，通過(guò)測(cè)試金屬襯墊1（Test?pad）進(jìn)行測(cè)試；源漏極7通過(guò)接觸孔3連接到金屬導(dǎo)線2，通過(guò)測(cè)試金屬襯墊1進(jìn)行測(cè)試；襯底4通過(guò)接觸孔3連接到金屬導(dǎo)線2，通過(guò)測(cè)試金屬襯墊1進(jìn)行相關(guān)測(cè)試。這種測(cè)試結(jié)構(gòu)包括了柵氧制造工藝以及后段的金屬導(dǎo)線2和導(dǎo)線之間絕緣介質(zhì)的制造工藝。測(cè)試結(jié)果難以判斷是柵氧工藝的問(wèn)題，還是后續(xù)工藝對(duì)柵氧的影響。例如，后段制造工藝（Backend?Process）的等離子體可以通過(guò)金屬導(dǎo)線傳輸?shù)揭呀?jīng)制作好的柵氧介質(zhì)上，對(duì)柵氧介質(zhì)造成一定程度的損傷，而測(cè)試結(jié)果也表現(xiàn)為柵氧失效。基于這樣的測(cè)試結(jié)果，生產(chǎn)工藝人員無(wú)法準(zhǔn)確確定工藝改善的方向。

中國(guó)專利（CN102097413B）公開(kāi)了一種柵氧化層和介質(zhì)層完整性的測(cè)試結(jié)構(gòu)及測(cè)試方法，所述柵氧化層完整性的測(cè)試方法包括：通過(guò)第一焊墊與第二焊墊對(duì)柵氧化層的完整性進(jìn)行測(cè)試，若測(cè)試通過(guò)，則測(cè)試結(jié)果標(biāo)定為通過(guò)，并結(jié)束測(cè)試；否則，測(cè)試第一焊墊與第三焊墊之間或第二焊墊與第三焊墊之間是否存在短路問(wèn)題，若存在短路問(wèn)題，則測(cè)試結(jié)果標(biāo)定為通過(guò)，并結(jié)束測(cè)試；若不存在短路問(wèn)題，則測(cè)試結(jié)果標(biāo)定為未通過(guò)，并結(jié)束測(cè)試。

該專利排除了金屬互連層中的短路問(wèn)題對(duì)測(cè)試結(jié)果的干擾，提高了柵氧化層和介質(zhì)層完整性測(cè)試的測(cè)試精度。但仍存在測(cè)試結(jié)果難以判斷是柵氧工藝的問(wèn)題，還是后續(xù)工藝對(duì)柵氧的影響的缺陷。

中國(guó)專利（CN103337468A）公開(kāi)了本發(fā)明公開(kāi)了一種測(cè)試結(jié)構(gòu)，通過(guò)在測(cè)試結(jié)構(gòu)的柵氧結(jié)構(gòu)與柵極測(cè)試焊墊或者襯底測(cè)試焊墊之間增加一金屬連線結(jié)構(gòu)，該金屬連線結(jié)構(gòu)的電阻值由構(gòu)成該金屬連線結(jié)構(gòu)的金屬層的長(zhǎng)短控制，且工藝簡(jiǎn)單，容易實(shí)行。

該專利克服現(xiàn)有技術(shù)中由于氧化層被擊穿時(shí)電流較大，導(dǎo)致探針針尖容易被燒壞的問(wèn)題，也克服現(xiàn)有技術(shù)中即使能夠一定程度的保護(hù)探針，但是工藝繁瑣，較難實(shí)行的問(wèn)題，進(jìn)而避免了探針針尖的燒壞，提高了測(cè)試效率，降低了工藝難度，進(jìn)一步的降低了半導(dǎo)體器件的工藝成本。但仍存在測(cè)試結(jié)果難以判斷是柵氧工藝的問(wèn)題，還是后續(xù)工藝對(duì)柵氧的影響的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有測(cè)試結(jié)構(gòu)存在測(cè)試結(jié)果難以判斷是柵氧工藝的問(wèn)題，還是后續(xù)工藝對(duì)柵氧的影響的缺陷，從而提供一種柵氧介質(zhì)測(cè)試結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案。

本發(fā)明所述一種柵氧介質(zhì)測(cè)試結(jié)構(gòu)，包括：基極、柵極、柵氧化層和測(cè)試襯墊，所述基極上設(shè)有所述柵氧化層，所述柵氧化層上設(shè)有所述柵極，所述柵極與一個(gè)所述測(cè)試襯墊連接。

優(yōu)選的，所述測(cè)試襯墊的材質(zhì)與所述柵極的材質(zhì)相同。

優(yōu)選的，所述柵極的材質(zhì)為多晶硅。

優(yōu)選的，所述柵氧化層的材質(zhì)為二氧化硅、氮化硅或氧化鉿。

優(yōu)選的，所述柵極和柵氧化層的結(jié)構(gòu)為條形結(jié)構(gòu)、指狀結(jié)構(gòu)、方形矩陣結(jié)構(gòu)或塊狀結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述基極的結(jié)構(gòu)為條形結(jié)構(gòu)、指狀結(jié)構(gòu)、方形矩陣結(jié)構(gòu)或塊狀結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的柵氧介質(zhì)測(cè)試結(jié)構(gòu)利用短工藝流程（Short?loop?process）即可實(shí)現(xiàn)在線（Inline）柵氧制造質(zhì)量的監(jiān)測(cè)和柵氧化層可靠性的評(píng)估，排除了柵極后續(xù)制造工藝對(duì)柵氧的影響，精確地反映柵氧制造工藝的好壞；該測(cè)試結(jié)構(gòu)可用于柵氧制造工藝質(zhì)量的監(jiān)控以及評(píng)估柵極后續(xù)制造工藝對(duì)柵氧質(zhì)量的影響，為工藝的改善提供更為準(zhǔn)確的方向。

附圖說(shuō)明

圖1為傳統(tǒng)的柵氧介質(zhì)測(cè)試結(jié)構(gòu)示意圖圖；

圖2為圖1中A-A的剖面圖；

圖3為本發(fā)明所述柵氧介質(zhì)測(cè)試結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3中B-B的剖面圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為本發(fā)明的限定。

如圖3至圖4所示，本發(fā)明提供一種柵氧介質(zhì)測(cè)試結(jié)構(gòu)，包括：基極12、柵極13、柵氧化層14、和測(cè)試襯墊11，基極12上設(shè)有柵氧化層14，柵氧化層14上設(shè)有柵極13，柵極13與一個(gè)測(cè)試襯墊11連接，在測(cè)試過(guò)程中，基極12通過(guò)測(cè)試設(shè)備的卡盤(pán)（Chuck）接地，測(cè)試探針通過(guò)柵極襯墊11施加?xùn)艠O13的電參數(shù)（柵極13為導(dǎo)體），從而把電參數(shù)施加在柵氧化層（柵氧介質(zhì)）上。