專利名稱：高壓mos器件柵氧化層可靠性的測試結(jié)構(gòu)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體器件，尤其涉及高壓MOS器件柵氧化層可靠性的測試制程結(jié) 構(gòu)，屬于半導體制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著半導體集成芯片的日趨細微化，目前在高壓MOS器件柵氧化層可靠性的測試 中，由于特征尺寸的線寬越來越小，可靠度測試鍵的尺寸也會相應的變小，金屬連線的線寬 也會隨之變窄。在某些測試結(jié)構(gòu)需要累計一定面積或者一定長度的時候，往往就需要幾個 重復相同的結(jié)構(gòu)(至少為2個)，這樣一些公用端的金屬連線勢必就會拉長。如圖l所示的 現(xiàn)有測試結(jié)構(gòu)是采用一個公共的柵極端1以及一個公共的基極端2，幾個相同結(jié)構(gòu)并聯(lián)， 并且公共基極接地，外部測試用的電流電壓源在實際工作時連接到公共柵極的接觸墊上。 而公共基極需要通過金屬連線連接到多個相同的結(jié)構(gòu)上，達到基極共同接地的效果。但這 樣的結(jié)構(gòu)在實際的測試作業(yè)中，由于公共柵極的接觸墊需要承載高達40V及40V以上的電 壓，同時由于幾個相同結(jié)構(gòu)并聯(lián)的情況下同時存在較大的漏電，較大的漏電通過柵極、氧化 層，最后流向基極。在此過程中，金屬連線就承載較高的功率。因此，在有些情況下，該被測 元件的柵氧化層并未被擊穿的時候，由于金屬連線承載的高功率，造成其熔斷，阻礙了可靠 性測試的可持續(xù)進行。 故而，為了解決這個問題，保證高壓MOS器件柵氧化層可靠性測試的實施穩(wěn)定性 以及改善其測試結(jié)果的精確程度，便成為該行業(yè)技術(shù)人員鉆研的一個重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的存在的缺陷，本發(fā)明的目的旨在提供一種高壓MOS器件柵氧 化層可靠性的測試結(jié)構(gòu)及方法，防止由于金屬連線的熔斷對整個可靠性測試的不利影響。
為達成上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為 高壓MOS器件柵氧化層可靠性的測試結(jié)構(gòu)，在有多個重復相同結(jié)構(gòu)并聯(lián)的測試結(jié) 構(gòu)中，對應每個結(jié)構(gòu)進行獨立的測試，其特征在于所述的柵極根據(jù)重復的結(jié)構(gòu)數(shù)量，每個 柵極通過金屬連線分別連接至相對獨立的接觸墊，并連接不同的電流電壓源探針，且所述 共用基極接地。 進一步地，所述基極與兩側(cè)柵極之間連接有環(huán)狀保護結(jié)構(gòu)，將測試結(jié)構(gòu)部分包圍， 保證測試結(jié)構(gòu)與基極的充分連接。 為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，其技術(shù)方案還包括高壓MOS器件柵氧化層可靠性的測試 方法，其特征在于將每個高壓MOS器件的柵極接觸墊分別與同一基極相連形成夾心狀的 并聯(lián)結(jié)構(gòu)，保持基極始終接地，同時采用多個電流電壓源一一對應地連接到各柵極接觸墊 的方式，進行高壓MOS器件柵氧化層可靠性測試，且所述的多個電壓源為同步輸出。
本發(fā)明高壓MOS器件柵氧化層可靠性的測試結(jié)構(gòu)及方法，在實際的制程應用中， 通過設(shè)在公共基極兩側(cè)相獨立的柵極接觸墊分別連接不同的電流電壓源，且用環(huán)狀保護結(jié)構(gòu)以部分包圍測試結(jié)構(gòu)的方式，保證測試結(jié)構(gòu)與基極的充分連接，避免了由共同基極內(nèi)金 屬連線被熔斷而對整個測試造成的影響，保證了可靠性測試的實施穩(wěn)定性以及改善其測試 結(jié)果的精確程度。此外，多個電流電壓源對于各個重復結(jié)構(gòu)均采用一一對應、同步輸出的方 式進行測試加壓，也提高了可靠性測試的效率。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)柵氧化層可靠性測試的結(jié)構(gòu)參考圖；
圖2是本發(fā)明柵氧化層可靠性測試的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易理解，下面結(jié)合可靠性測試結(jié)構(gòu) 的實施例附圖作詳細說明如下 如圖2所示，本發(fā)明提供一種高壓M0S器件柵氧化層可靠性的測試結(jié)構(gòu)，包括高壓 M0S器件的柵極la、柵極lb、基極2、擴散層3、多晶4、金屬層5及環(huán)狀保護結(jié)構(gòu)7。其中環(huán) 狀保護結(jié)構(gòu)7由疊設(shè)的擴散層3、金屬層5及層間通孔6組成，柵極la與柵極lb是獨立的 接觸墊，分別設(shè)置在共用基極2的兩側(cè)；同時，環(huán)狀保護結(jié)構(gòu)7采用部分包圍的方式圍設(shè)在 測試結(jié)構(gòu)旁。 此外，本發(fā)明還提供了一種針對上述測試結(jié)構(gòu)的測試方法即將多個高壓MOS器
件的柵極分別與同一基極相連形成夾心狀，保持共用的基極始終接地，同時采用多個電流
電壓源一一對應地連接到各柵極接觸墊的方式，進行高壓M0S器件柵氧化層可靠性測試。
多個電流電壓源各自獨立地向?qū)獤艠O輸出階躍式電壓，直至輸出電壓到達足夠擊穿柵氧
化層，完成各個重復結(jié)構(gòu)的測試，為可靠性測試的制程管理提供了充分的數(shù)據(jù)參考。 這樣的設(shè)計克服了原有重復多個相同結(jié)構(gòu)并聯(lián)后進行測試的缺陷，有效地緩釋了
階躍式高壓對測試結(jié)構(gòu)中金屬連線的破壞，有效保證高壓M0S器件柵氧化層可靠性測試的
持續(xù)進行。并且，上述的多個電流電壓源在測試程式的控制下，非但向?qū)拿總€柵極輸出
電壓相互獨立，而且各電流電壓輸出均為同步進行，由此即可實現(xiàn)單次測試得出多個結(jié)果，
供技術(shù)人員參考、分析之用，可靠性測試的效率得到很大改善。對比現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，
本發(fā)明的可靠性測試結(jié)構(gòu)及方法，其有益效果顯而易見。 以上對于本發(fā)明具體實施結(jié)構(gòu)及其方法的描述，旨在加深對本發(fā)明高壓M0S器件 柵氧化層可靠性測試的結(jié)構(gòu)及方法的理解，并非以此限制本專利應用實施的范圍及多變 性。故凡是相對于本發(fā)明等效或近似的變換方法，可以實現(xiàn)本發(fā)明目的的設(shè)計方案，均應該 被視為屬于本發(fā)明專利保護的范疇。
權(quán)利要求
高壓MOS器件柵氧化層可靠性的測試結(jié)構(gòu)，涉及高壓MOS器件的柵極與基極，所述柵極連接測試用電流電壓源探針，多個相同結(jié)構(gòu)并聯(lián)，其特征在于多個重復結(jié)構(gòu)的柵極使用相對獨立的接觸墊，共用基極接地，而柵極接觸墊則獨立連結(jié)不同的電流電壓源探針。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓M0S器件柵氧化層可靠性的測試結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述基極設(shè)有環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓M0S器件柵氧化層可靠性的測試結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述的基極環(huán)狀結(jié)構(gòu)為部分包圍測試結(jié)構(gòu)。
4. 高壓MOS器件柵氧化層可靠性的測試方法，其特征在于將多個高壓MOS器件的柵 極接觸墊分別獨立地與同一基極相連形成夾心狀的并聯(lián)結(jié)構(gòu)，保持基極始終接地，同時采 用多個電流電壓源對相對應的各柵極接觸墊，進行高壓MOS器件柵氧化層可靠性測試。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓M0S器件柵氧化層可靠性的測試方法，其特征在于所 述的多個電流電壓源為同步輸出。
全文摘要
本發(fā)明涉及高壓MOS器件柵氧化層可靠性的測試結(jié)構(gòu)及其方法，將不同的測試用電流電壓源探針分別與柵極和基極相連接。為了增大單個測試鍵中測試的柵氧化層面積，采用重復多個相同結(jié)構(gòu)(通常為2個)并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，其特征在于每個重復結(jié)構(gòu)的柵極使用相對獨立的接觸墊，共用基極接地，并通過環(huán)形保護結(jié)構(gòu)部分包圍測試結(jié)構(gòu)，兩側(cè)的柵極接觸墊連接不同的電流電壓源探針，由各電流電壓源同步輸出測試電壓并量測相應電流。應用本發(fā)明的設(shè)計方案，保證了可靠性測試的實施穩(wěn)定性，也提高了可靠性測試的效率。
文檔編號H01L23/544GK101752346SQ20081024283
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者張瑜劼, 彭昶 申請人:和艦科技(蘇州)有限公司