[發明專利]靜電測試控片以及靜電測試方法

有效

• 申請號: 201410563733.6
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN105590875B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 夏禹;劉麗麗
• 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;H01L27/01
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

本發明的靜電測試控片以及靜電測試方法中，提供的靜電測試控片包括半導體襯底，以及有序排布于所述半導體襯底上的若干個靜電測試單元，所述靜電測試單元包括一層間電容結構，所述層間電容結構包括依次層疊于半導體襯底上的第一金屬層、絕緣介質層以及第二金屬層。所述層間電容結構可以存在電荷，并且擊穿電壓值會因此減小，測定和比較經過待測設備的噴頭處理之前和之后的擊穿電壓特性，判斷待測設備是否積累有靜電荷。利用紫外光照射靜電測試控片一段時間，靜電測試單元存儲的靜電荷會與紫外光產生的光生載流子復合，因此，經過紫外光處理之后的靜電測試控片可以繼續進行靜電測試。本發明的靜電測試控片可以多次循環使用，節約成本，提高效率。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種靜電測試控片以及靜電測試方法。

背景技術

在集成電路制造過程中，有多道工藝都會使用噴頭來對晶圓進行噴霧、噴水等制程，用以對晶圓進行清洗或去除氧化層等。當噴頭使用時間過長后，表面會發生老化，老化的表面容易積累靜電荷。當使用積累有靜電荷的噴頭對晶圓進行噴霧、噴水的等制程時，靜電荷就容易隨著噴頭轉移到晶圓上，從而對晶圓上的器件造成破壞。因此，需要對噴頭是否積累有靜電荷進行測試。

參考圖1所示，現有技術中采用的靜電測試的控片結構包括相對放置的金屬線1以及1’，金屬線1與金屬線1’電絕緣。并且金屬線1以及1’之間填充介質層3。靜電測試控片還包括分別與金屬線1和1’連接的測量墊片2和2’，在靜電測試的過程中，將靜電測試控片放置于待測噴頭的附近一段時間，之后在測量墊片2和2’之間加電壓，測量金屬線1以及1’之間的介質層3的擊穿電壓特性。如果待測噴頭中有積累的靜電荷，則靜電測試控片中絕緣介質層3會存儲電荷，使得介質層3的擊穿電壓值比未在噴頭附近放置一段時間之前的擊穿電壓值要小，更容易擊穿。

現有技術的靜電測試控片雖然可以檢測噴頭是否積累有電荷，但是如果該靜電測試控片被擊穿，則該靜電測試控片將無法繼續使用，只能做報廢處理。

因此，需要一種可以循環使用的靜電測試控片，可以實現靜電控片的多次使用，節約成本，提高效率。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種可以循環使用的靜電測試控片以及靜電測試方法。可以實現靜電控片的多次使用，節約工藝成本，提高效率。

為解決上述技術問題，本發明提供一種靜電測試控片，包括：

半導體襯底以及有序排布于所述半導體襯底上的若干個靜電測試單元，每個所述靜電測試單元包括一層間電容結構，所述層間電容結構包括依次層疊于所述半導體襯底的一第一金屬層、一絕緣介質層和一第二金屬層，其中，所述絕緣介質層部分覆蓋所述第一金屬層。

可選的，所述靜電測試控片包括至少25個靜電測試單元。

可選的，所述絕緣介質層為氧化硅或者氮化硅。

可選的，所述絕緣介質層的厚度為

可選的，所述靜電測試單元還包括第一電極和第二電極，所述第一電極和所述第二電極分別與所述第一金屬層和所述第二金屬層電連接。

可選的，所述靜電測試單元還包括第一墊片和第二墊片，所述第一墊片和所述第二墊片分別與所述第一電極和所述第二電極電連接。

一種靜電測試方法，其特征在于，包括：

采用以上所述的靜電測試控片，測試每個所述靜電測試單元的擊穿電壓特性，得到處理前所述靜電測試控片中所有靜電測試單元的擊穿電壓分布，并取處理前所述擊穿電壓分布中最小的擊穿電壓值作為第一最小擊穿電壓值；

使用一待測設備的噴頭對所述靜電測試控片進行處理，測試每個所述靜電測試單元的擊穿電壓特性，得到處理后所述靜電測試控片中所有靜電測試單元的擊穿電壓分布，并取處理后所述擊穿電壓分布中最小的擊穿電壓值作為第二最小擊穿電壓值；以及