本發(fā)明涉及半導(dǎo)體檢測(cè)領(lǐng)域,尤其涉及半導(dǎo)體檢測(cè)結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體器件的制備方法及半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù):
1、作為一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(sram)存在共享接觸孔,共享接觸孔會(huì)同時(shí)落在有源區(qū)(aa,active?area)和多晶硅(poly?silicon)上,以同時(shí)形成上拉晶體管和下拉晶體管。隨著工藝節(jié)點(diǎn)越來越先進(jìn),工藝窗口逐漸縮小,共享接觸孔沒能同時(shí)落在aa和poly,從而造成斷路的風(fēng)險(xiǎn)也逐漸增加。
2、現(xiàn)有技術(shù)在制備共享接觸孔時(shí),通常通過量測(cè)的套刻精度參數(shù)表示aa和poly的相對(duì)位置。在測(cè)得aa和poly的相對(duì)位置后,通過共享接觸孔的光刻使共享接觸孔對(duì)準(zhǔn)aa和poly的共同區(qū)域。但現(xiàn)有技術(shù)存在的問題在于:一方面,共享接觸孔的對(duì)準(zhǔn)完全依賴接觸孔的光刻,因此修正與調(diào)整能力有限。另一方面,aa和poly的相對(duì)位置僅由套刻精度參數(shù)表示,因此無法完整、準(zhǔn)確地反映晶圓不同位置共享接觸孔的工藝窗口大小,從而無法確保共享接觸孔的對(duì)準(zhǔn)精度。
3、因而,提供一種能準(zhǔn)確檢測(cè)制備共享接觸孔前有源區(qū)和多晶硅的偏移參數(shù)的方法已成為業(yè)界亟需解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明解決的技術(shù)問題是,提供半導(dǎo)體檢測(cè)結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體器件的制備方法及半導(dǎo)體器件,在制備共享接觸孔前檢測(cè)出有源區(qū)和多晶硅的偏移參數(shù)。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體檢測(cè)結(jié)構(gòu),所述半導(dǎo)體檢測(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)置于晶圓的切割道內(nèi),該半導(dǎo)體檢測(cè)結(jié)構(gòu)包括:
3、基準(zhǔn)單元a1以及第一檢測(cè)模塊至第n檢測(cè)模塊,每個(gè)所述檢測(cè)模塊中均包括第一檢測(cè)單元至第n檢測(cè)單元,所述基準(zhǔn)單元a1和每個(gè)所述檢測(cè)單元均分別包括有源區(qū)子單元和多晶硅子單元,所述多晶硅子單元垂直設(shè)置在所述有源區(qū)子單元上方,且所述多晶硅子單元一端與所述有源區(qū)子單元一端物理接觸;其中,n,n均為正整數(shù),且n,n≥4;
4、以所述基準(zhǔn)單元中的所述多晶硅子單元為原點(diǎn),每個(gè)所述檢測(cè)模塊中的所述檢測(cè)單元中的所述多晶硅子單元相較于對(duì)應(yīng)的所述有源區(qū)子單元,分別朝不同象限偏移第一距離;且不同的所述檢測(cè)模塊中,所述第一距離與所述原點(diǎn)的距離相同,同一檢測(cè)模塊中的不同所述檢測(cè)單元的所述第一距離與所述原點(diǎn)距離均不相同。
5、可選的,每個(gè)所述多晶硅子單元均分別包括兩個(gè)相對(duì)平行且均沿第一方向設(shè)置的第一多晶硅結(jié)構(gòu)和第二多晶硅結(jié)構(gòu);
6、每個(gè)所述有源區(qū)子單元均分別包括兩個(gè)相對(duì)平行且均沿第二方向設(shè)置的第一有源區(qū)結(jié)構(gòu)和第二有源區(qū)結(jié)構(gòu)。
7、可選的,所述第一多晶硅結(jié)構(gòu)的第二端物理連接所述第一有源區(qū)結(jié)構(gòu)的第一端,所述第二多晶硅結(jié)構(gòu)的第一端物理連接所述第二有源區(qū)結(jié)構(gòu)的第二端。
8、可選的,所述第一方向和所述第二方向互相垂直。
9、相應(yīng)地,本發(fā)明技術(shù)方案還提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法,用于制備靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),該方法包括:
10、提供一襯底;
11、沿背離所述襯底的方向在所述襯底依次形成有源區(qū)層和絕緣層;
12、在所述絕緣層上形成圖形化的第一掩膜層,所述圖形化的第一掩模層包括第一窗口區(qū)和阻擋區(qū);
13、以所述圖形化的第一掩模層為掩模,對(duì)位于所述第一窗口區(qū)的所述絕緣層進(jìn)行刻蝕,刻蝕終點(diǎn)停留在所述有源區(qū)層的表面,所述第一窗口區(qū)用于表征所述切割道所處的區(qū)域;
14、沉積多晶硅層;
15、在所述多晶硅層上形成圖形化的第二掩膜層;所述圖形化的第二掩模層包括第一圖形區(qū)、第二圖形區(qū)和阻擋區(qū);
16、以所述圖形化的第二掩膜層為掩膜,對(duì)位于所述第一圖形區(qū)和所述第二圖形區(qū)的所述多晶硅層進(jìn)行刻蝕,以形成所述靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中的多晶硅柵極和所述半導(dǎo)體檢測(cè)結(jié)構(gòu)中所述多晶硅子單元;其中,所述第一圖形區(qū)用于表征所述靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中所述多晶硅柵極的圖形,所述第二圖形區(qū)用于表征所述半導(dǎo)體檢測(cè)結(jié)構(gòu)中所述多晶硅子單元的圖形;所述第一圖形區(qū)中所述多晶硅柵極和所述有源區(qū)層的位置關(guān)系等同于基準(zhǔn)單元中所述多晶硅子單元和所述有源區(qū)子單元的位置關(guān)系;
17、對(duì)所述半導(dǎo)體檢測(cè)結(jié)構(gòu)中所有所述多晶硅子單元入射電子束;
18、判斷是否存在目標(biāo)多晶硅子單元,其中所述目標(biāo)多晶硅子單元為處于第一狀態(tài)的多晶硅子單元,且相較于有源區(qū)子單元偏移的第一距離的最大;其中,所述第一狀態(tài)用于表征所述目標(biāo)多晶硅子單元和對(duì)應(yīng)的有源區(qū)子單元物理接觸;
19、若不存在目標(biāo)多晶硅子單元,則去除所述多晶硅柵極;若存在目標(biāo)多晶硅子單元,則根據(jù)所述目標(biāo)多晶硅子單元相較于有源區(qū)子單元的偏移距離和偏移方向,得到所述多晶硅柵極的工藝窗口;
20、在所述靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)所處區(qū)域制備共享接觸孔,并通過所述工藝窗口對(duì)共享接觸孔的光刻進(jìn)行偏移補(bǔ)正。
21、可選的,所述絕緣層包括氧化層。
22、可選的,所述絕緣層包括氧化層和高介電常數(shù)介質(zhì)層。
23、可選的,所述第一圖形區(qū)中的所述多晶硅的圖形尺寸和所述多晶硅子單元的圖形尺寸均一致,所述第一圖形區(qū)中的所述多晶硅的圖形形狀和所述多晶硅子單元的圖形形狀均一致。
24、可選的,在所述靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)所處區(qū)域制備共享接觸孔,并通過所述工藝窗口對(duì)共享接觸孔的光刻進(jìn)行偏移補(bǔ)正,具體包括:
25、對(duì)所述多晶硅柵極和所述有源區(qū)層進(jìn)行套刻精度量測(cè),得到所述多晶硅柵極和所述有源區(qū)層的套刻誤差;
26、形成導(dǎo)電性接觸層,在所述靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)所處區(qū)域內(nèi)的多晶硅、源漏區(qū)的表面以及共享接觸孔對(duì)應(yīng)的有源區(qū)表面均分別形成有導(dǎo)電性接觸層;
27、形成層間介質(zhì)層,所述層間介質(zhì)層覆蓋于所述襯底表面、所述多晶硅柵極表面;
28、在所述層間介質(zhì)層上沉積光刻膠層;
29、以所述多晶硅柵極為參考層,所述工藝窗口作為補(bǔ)償,對(duì)光刻膠層進(jìn)行曝光前對(duì)準(zhǔn),并進(jìn)行光刻形成所述共享接觸孔圖形化掩膜層;
30、以所述圖案化光刻膠層為掩膜,刻蝕所屬層間介質(zhì)層至所述襯底和所述多晶硅柵極表面,形成共享接觸孔,所述共享接觸孔貫穿所述層間介質(zhì)層;
31、在所述共享接觸孔內(nèi)沉積金屬以形成共享插塞。
32、相應(yīng)地,本發(fā)明技術(shù)方案提供了一種半導(dǎo)體器件,包括靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),所述半導(dǎo)體器件通過半導(dǎo)體器件的制備方法制備得到。
33、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下有益效果:
34、本發(fā)明技術(shù)方案的半導(dǎo)體檢測(cè)結(jié)構(gòu)中,通過設(shè)置基準(zhǔn)單元以及至少四組偏移距離不同的檢測(cè)模塊,每個(gè)所述檢測(cè)模塊中均包括若干個(gè)檢測(cè)單元,并使檢測(cè)單元內(nèi)多晶硅子單元以所述基準(zhǔn)單元按照對(duì)應(yīng)偏移距離朝著不同方向進(jìn)行偏移。后續(xù)可以通過對(duì)檢測(cè)單元內(nèi)的多晶硅子單元入射電子束,以檢測(cè)出呈第一狀態(tài)且偏移距離最大的多晶硅子單元,并將該多晶硅子單元相對(duì)于對(duì)應(yīng)有源區(qū)子單元的偏移參數(shù)作為后續(xù)制作共享接觸孔提供光刻對(duì)準(zhǔn)補(bǔ)正。通過本發(fā)明提供半導(dǎo)體檢測(cè)結(jié)構(gòu),能提前對(duì)共享接觸孔的工藝窗口進(jìn)行高精度的檢測(cè),并提前判斷是否能夠制作共享接觸孔,以避免資源的浪費(fèi)。
35、本發(fā)明技術(shù)方案的半導(dǎo)體器件的制備方法中,在沉積所述多晶硅層之前,先對(duì)所設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的絕緣層進(jìn)行刻蝕,使后續(xù)沉積的多晶硅層能與有源區(qū)層直接物理接觸。在完成所述半導(dǎo)體檢測(cè)結(jié)構(gòu)的制備后,通過電子束入射多晶硅子單元,便可獲取所述靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中多晶硅柵極的工藝窗口,從而在后續(xù)制備所述靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的共享接觸孔時(shí),為共享接觸孔的光刻提供補(bǔ)正,實(shí)現(xiàn)共享接觸孔的精準(zhǔn)制備。若所述多晶硅柵極的偏移過大,檢測(cè)不出多晶硅柵極的工藝窗口,也可以提前去除所述多晶硅柵極,以減少資源的浪費(fèi)。