[發明專利]一種浮置源極接觸刻蝕工藝的測試結構以及監控方法

在審

• 申請號: 202011580881.0
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN114695317A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 金宏峰;孫貴鵬;林峰;李春旭;陳淑嫻;黃宇;曹瑞彬;趙偉
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: H01L23/544
• 分類號: H01L23/544;H01L21/66
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 馮永貞

1.一種浮置源極接觸刻蝕工藝的測試結構，其特征在于，所述測試結構包括：

半導體襯底，配置為下極板，所述半導體襯底包括有源區和非有源區；

阻擋層，位于所述半導體襯底的有源區上；

介質層，覆蓋所述半導體襯底和所述阻擋層；

相互間隔設置的多個上極板，多個所述上極板位于所述有源區的上方，所述上極板包括孔槽和填充于所述孔槽的導電材料，所述孔槽貫穿所述介質層且延伸至所述阻擋層；

接觸孔，貫穿所述介質層且延伸至所述半導體襯底；

上極板金屬互聯，位于多個所述上極板的上方并與多個所述上極板電連接，且將多個所述上極板并聯后電連接至上極板焊盤；

下極板金屬互聯，位于所述接觸孔的上方并與所述接觸孔電連接，且將所述半導體襯底電連接至下極板焊盤。

2.根據權利要求1所述的測試結構，其特征在于，多個所述上極板在水平面上的投影呈長條形結構，所述上極板的長度沿第一方向延伸，多個所述上極板沿第二方向等間距間隔平行設置，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。

3.根據權利要求2所述的測試結構，其特征在于，所述上極板的長度大于50um，寬度范圍為0.2um～1um；或

所述接觸孔的關鍵尺寸為0.17um～0.24um。

4.根據權利要求2所述的測試結構，其特征在于，所述測試結構還包括：

多個摻雜區，位于所述半導體襯底的表面且未被所述阻擋層覆蓋的區域，作為所述半導體襯底的引出區。

5.根據權利要求1所述的測試結構，其特征在于，所述上極板焊盤和所述下極板焊盤位于所述半導體襯底的非有源區上的所述介質層上。

6.根據權利要求1所述的測試結構，其特征在于，所述阻擋層包括自所述半導體襯底的表面依次疊加的等離子體氧化物層、氮化硅層和氮氧化硅層。

7.根據權利要求2所述的測試結構，其特征在于，所述有源區在第一方向上的尺寸為50um～75um，所述有源區在第二方向上的尺寸為50um～500um。

8.一種基于權利要求1至7之一所述的測試結構的監控方法，其特征在于，所述監控方法包括：

在所述介質層中形成所述孔槽之后，實時測量所述孔槽的深度；

形成所述阻擋層和介質層之后，實時測量所述阻擋層和介質層的厚度之和；

根據所述孔槽的深度和所述阻擋層和介質層的厚度之和計算所述上極板和所述下極板之間的所述阻擋層的物理厚度；

在形成所述上極板金屬互聯和所述下極板金屬互聯之后，測量所述上極板焊盤和所述下極板焊盤之間的電容值；

通過所述電容值計算所述上極板和所述下極板之間的所述阻擋層的電學厚度。

9.根據權利要求8所述的監控方法，其特征在于，通過光學臨界尺寸散射測量的方法測量所述孔槽的深度和/或所述阻擋層和介質層的厚度之和。

10.根據權利要求8至9之一所述的監控方法，其特征在于，所述監控方法還包括：

通過所述上極板和所述下極板之間的所述阻擋層的厚度監控所述浮置源極接觸刻蝕工藝，包括：

判斷所述上極板和所述下極板之間的所述阻擋層的厚度是否在目標厚度范圍之內，若誤差超過設定的閾值則反饋至孔槽刻蝕機臺；

所述孔槽刻蝕機臺根據反饋的信息調整孔槽刻蝕工藝，以使上極板和所述下極板之間的所述阻擋層的厚度在目標厚度范圍之內。