[發明專利]半導體結構、其形成方法及測試方法

在審

• 申請號: 201610044781.3
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN106997900A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 陳彧
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336;H01L21/66
• 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

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，特別是涉及一種半導體結構、其形成方法及測試方法。

背景技術

隨著半導體工藝的不斷發展，集成電路已經從制造在單個芯片上的少數互連器件發展到數百萬個器件。當前的集成電路所提供的性能和復雜度也不斷增加。金屬-氧化物-半導體(MOS)晶體管是半導體制造中的最基本器件，其廣泛應用于各種集成電路中，因而業界對MOS晶體管性能的改進和優化從未停止過。

目前，為了提升MOS晶體管的電學性能，背金減薄技術(Backside Grinding Backside Metal，BGBM)已經被運用至MOS晶體管制造過程中，并成為了一個關鍵環節。該技術為在MOS晶體管的背面形成金屬層，具體如圖1所示，現有技術中的MOS晶體管，包括前端芯片1，在所述前端芯片1的背面形成有金屬層，其中所述前端芯片1例如包括襯底，形成于所述襯底上的源漏柵極，所述金屬層包括依次沉積在所述前端芯片1的背面的鈦層(Ti)2、鎳層(Ni)3和銀層(Ag)4，所述金屬層的質量如何將直接關聯到獲得的MOS晶體管的電學性能。

然而在實際生產中發現，在進行探針測試(chip probing，CP)電性等參數時，會時常出現檢測不合格的問題，這會導致良率低。如何解決這一問題，對于提高產品的良率，有著重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種半導體結構、其形成方法及測試方法，解決現有技術中的MOS晶體管良率差的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種半導體結構，包括：

前端芯片；

位于所述前端芯片背面的金屬層；以及

位于所述金屬層上的保護層，所述保護層防止所述金屬層被污染。

可選的，對于所述的半導體結構，所述保護層為碳層。

可選的，對于所述的半導體結構，所述碳層的厚度為180-230nm。

可選的，對于所述的半導體結構，所述金屬層包括依次層疊于所述前端芯片背面的鈦層、鎳層和銀層。

相應的，本發明還提供一種半導體結構的形成方法，包括：

提供前端芯片；

在所述前端芯片背面形成金屬層；

在所述金屬層上形成保護層，以防止所述金屬層被污染。

可選的，對于所述的半導體結構的形成方法，所述保護層為碳層，利用CVD工藝形成。

可選的，對于所述的半導體結構的形成方法，所述碳層的厚度為180-230nm。

可選的，對于所述的半導體結構的形成方法，形成所述碳層的源氣包括烴化合物和惰性氣體。

可選的，對于所述的半導體結構的形成方法，所述CVD工藝條件為：所述烴化合物的流量為500-1200sccm，射頻功率大于等于800W。

相應的，本發明還提供一種半導體結構的測試方法，包括：

提供所述的半導體結構；

去除所述保護層；

對去除保護層之后的半導體結構進行測試。

可選的，對于所述的半導體結構的測試方法，采用有機溶劑去除所述保護層。

可選的，對于所述的半導體結構的測試方法，所述有機溶劑包括丙酮。

可選的，對于所述的半導體結構的測試方法，采用等離子體處理去除所述保護層。

可選的，對于所述的半導體結構的測試方法，采用氫等離子體在大于等于400℃的環境下去除所述保護層。

本發明提供的半導體結構，包括前端芯片；位于所述前端芯片背面的金屬層；以及位于所述金屬層上的保護層，所述保護層防止所述金屬層被污染。與現有技術相比，在所述金屬層上形成了保護層，能夠有效地防止空氣、水分及其他物質對所述半導體結構上的金屬層的氧化等污染過程，能夠保證金屬層的純度，且不會對金屬層產生不良影響，從而避免了白點缺陷的產生。而在進行測試時，可以將保護層去除，使得測試得以正常進行，有助于提高產品的良率。

附圖說明

圖1為現有技術中的半導體結構產生缺陷的示意圖；

圖2為本發明中的半導體結構的結構示意圖；

圖3為本發明中的半導體結構的形成方法的流程圖；

圖4-5為本發明中的半導體結構在形成過程中的結構示意圖；

圖6為本發明中的半導體結構的測試方法的流程圖。

具體實施方式