本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)，具體的說是涉及一種用于腐蝕工藝監(jiān)控的表征器件。

背景技術(shù)：

1、集成電路作為信息技術(shù)的核心，是各類戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)。隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，集成電路可靠性面臨著巨大挑戰(zhàn)。集成電路的可靠性涉及許多領(lǐng)域，包括設(shè)計(jì)、制造、封裝和測(cè)試。在新技術(shù)的開發(fā)過程中，每個(gè)新的模塊的可靠性以及它與其它模塊的交互作用，是至關(guān)重要的，也會(huì)影響產(chǎn)品的可靠性。工藝制造過程中，存在的缺陷如硅片表面的劃痕、玷污、劃片應(yīng)力、光刻缺陷、腐蝕缺陷等，這些對(duì)集成電路平均壽命影響很大。集成電路制造過程中，薄多晶硅對(duì)可見光是透明的，因此多晶硅殘留物不易發(fā)現(xiàn)；工藝中與過拋光時(shí)間不足相關(guān)的阱晶片內(nèi)均勻性不足；有些設(shè)計(jì)具有難以清除的凹陷局部區(qū)域，這些都可能導(dǎo)致集成電路存在多晶殘余，導(dǎo)致電路工作異常和損壞。要使集成電路正常工作且具有高可靠性，必須對(duì)集成電路的制造工藝進(jìn)行監(jiān)控和表征。因此，本發(fā)明提出一種用于腐蝕工藝監(jiān)控的表征器件，用于表征腐蝕工藝的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，就是針對(duì)上述集成電路存在的可靠性問題，提出一種用于腐蝕工藝監(jiān)控的表征器件。

2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

3、一種用于腐蝕工藝監(jiān)控的表征器件，所述表征器件包括襯底、場(chǎng)氧介質(zhì)層、柵氧介質(zhì)層、金屬前介質(zhì)層、陽極多晶硅、陰極多晶硅、陽極接觸孔、陰極接觸孔、陽極金屬、陰極金屬、陽極、陰極；

4、襯底上方均勻間隔設(shè)置有四個(gè)場(chǎng)氧介質(zhì)層，四個(gè)場(chǎng)氧介質(zhì)層的三個(gè)間隙處設(shè)置柵氧介質(zhì)層，使場(chǎng)氧介質(zhì)層與柵氧介質(zhì)層交替分布；從表征器件俯視方向觀察，設(shè)置有場(chǎng)氧介質(zhì)層的區(qū)域劃分為場(chǎng)區(qū)，場(chǎng)氧介質(zhì)層中間間隔的三個(gè)柵氧介質(zhì)層的區(qū)域劃分為第一有源區(qū)、第二有源區(qū)、第三有源區(qū)；

5、陽極多晶硅和陰極多晶硅為長條狀，均勻交替錯(cuò)開排布在柵氧介質(zhì)層和場(chǎng)氧介質(zhì)層上表面，從表征器件俯視方向觀察，陽極多晶硅和陰極多晶硅的長邊垂直于場(chǎng)氧介質(zhì)層和柵氧介質(zhì)層的長邊，陽極多晶硅和陰極多晶硅的長邊橫跨所有場(chǎng)氧介質(zhì)層及柵氧介質(zhì)層，陽極多晶硅和陰極多晶硅的短邊設(shè)置在兩個(gè)邊緣場(chǎng)氧介質(zhì)層上表面；陽極多晶硅及陰極多晶硅上表面，和場(chǎng)氧介質(zhì)層及柵氧介質(zhì)層未覆蓋陽極多晶硅及陰極多晶硅的上表面設(shè)置金屬前介質(zhì)層；陽極金屬及陰極金屬設(shè)置在金屬前介質(zhì)層上表面，從表征器件俯視方向觀察，陽極金屬及陰極金屬分別設(shè)置在兩個(gè)邊緣場(chǎng)氧介質(zhì)層的正上方，且陽極金屬及陰極金屬的長邊方向與場(chǎng)氧介質(zhì)層的長邊方向平行；陽極接觸孔設(shè)置在陽極金屬下方陽極多晶硅靠近短邊的邊緣處；陽極金屬與陽極多晶硅之間通過金屬前介質(zhì)層隔離，并通過陽極接觸孔相連引出，形成陽極；陰極接觸孔設(shè)置在陰極金屬下方陰極多晶硅靠近短邊的邊緣處，陰極金屬與陰極多晶硅之間通過金屬前介質(zhì)層隔離，并通過陰極接觸孔相連引出，形成陰極。

6、進(jìn)一步地，所述的陽極多晶硅和陰極多晶硅是間隔排布，兩者之間互不相連，陽極多晶硅至少兩條，陰極多晶硅至少兩條。

7、進(jìn)一步地，從表征器件俯視方向觀察，陽極多晶硅和陰極多晶硅的長邊不與場(chǎng)氧介質(zhì)層齊邊。

8、本發(fā)明還提出另一種用于腐蝕工藝監(jiān)控的表征器件，所述表征器件包括襯底、場(chǎng)氧介質(zhì)層、柵氧介質(zhì)層、陽極多晶硅、陰極多晶硅、陽極、陰極、陽極第二多晶硅和陰極第二多晶硅；

9、襯底上方均勻間隔設(shè)置有四個(gè)場(chǎng)氧介質(zhì)層，四個(gè)場(chǎng)氧介質(zhì)層的三個(gè)間隙處設(shè)置柵氧介質(zhì)層，使場(chǎng)氧介質(zhì)層與柵氧介質(zhì)層交替分布；從表征器件俯視方向觀察，設(shè)置有場(chǎng)氧介質(zhì)層的區(qū)域劃分為場(chǎng)區(qū)，場(chǎng)氧介質(zhì)層中間間隔的三個(gè)柵氧介質(zhì)層的區(qū)域劃分為第一有源區(qū)、第二有源區(qū)、第三有源區(qū)；陽極多晶硅和陰極多晶硅為長條狀，且交替錯(cuò)開排布在柵氧介質(zhì)層和場(chǎng)氧介質(zhì)層上表面，從表征器件俯視方向觀察，陽極多晶硅和陰極多晶硅的長邊垂直于場(chǎng)氧介質(zhì)層和柵氧介質(zhì)層的長邊，陽極多晶硅和陰極多晶硅的長邊橫跨所有場(chǎng)氧介質(zhì)層及柵氧介質(zhì)層，陽極多晶硅和陰極多晶硅的短邊設(shè)置在兩個(gè)邊緣場(chǎng)氧介質(zhì)層上表面；陽極第二多晶硅和陰極第二多晶硅分別設(shè)置在兩個(gè)邊緣場(chǎng)氧介質(zhì)層上表面，且陽極第二多晶硅和陰極第二多晶硅的長邊方向與場(chǎng)氧介質(zhì)層的長邊方向平行，陽極第二多晶硅與陽極多晶硅相連引出，形成陽極，陽極第二多晶硅與陰極多晶硅不相連；陰極第二多晶硅與陰極多晶硅（相連引出，形成陰極，陰極第二多晶硅與陽極多晶硅不相連。

10、進(jìn)一步地，所述的陽極多晶硅和陰極多晶硅是間隔排布，兩者之間互不相連，陽極多晶硅至少兩條，陰極多晶硅至少兩條。

11、進(jìn)一步地，從表征器件俯視方向觀察，陽極多晶硅和陰極多晶硅的長邊不與場(chǎng)氧介質(zhì)層齊邊。

12、本發(fā)明還提出另一種用于腐蝕工藝監(jiān)控的表征器件，所述表征器件包括襯底、場(chǎng)氧介質(zhì)層、柵氧介質(zhì)層、金屬前介質(zhì)層、陽極金屬、陰極金屬、陽極第二金屬、陰極第二金屬、陽極、陰極；

13、襯底上方均勻間隔設(shè)置有四個(gè)場(chǎng)氧介質(zhì)層，四個(gè)場(chǎng)氧介質(zhì)層的三個(gè)間隙處設(shè)置柵氧介質(zhì)層，使場(chǎng)氧介質(zhì)層與柵氧介質(zhì)層交替分布；從表征器件俯視方向觀察，設(shè)置有場(chǎng)氧介質(zhì)層的區(qū)域劃分為場(chǎng)區(qū)，場(chǎng)氧介質(zhì)層中間間隔的三個(gè)柵氧介質(zhì)層的區(qū)域劃分為第一有源區(qū)、第二有源區(qū)、第三有源區(qū)；場(chǎng)氧介質(zhì)層和柵氧介質(zhì)層上表面設(shè)置金屬前介質(zhì)層，陽極金屬、陰極金屬、陽極第二金屬和陰極第二金屬設(shè)置在金屬前介質(zhì)層表面；陽極第二金屬和陰極第二金屬均勻交替錯(cuò)開排布金屬前介質(zhì)層表面，從表征器件俯視方向觀察，陽極第二金屬和陰極第二金屬的長邊垂直于場(chǎng)氧介質(zhì)層和柵氧介質(zhì)層的長邊，陽極第二金屬和陰極第二金屬的長邊橫跨所有場(chǎng)氧介質(zhì)層及柵氧介質(zhì)層，陽極第二金屬和陰極第二金屬的短邊設(shè)置在兩個(gè)邊緣場(chǎng)氧介質(zhì)層上表面；陽極金屬及陰極金屬分別設(shè)置在兩個(gè)邊緣場(chǎng)氧介質(zhì)層的正上方，且陽極金屬及陰極金屬的長邊方向與場(chǎng)氧介質(zhì)層的長邊方向平行；陽極金屬與陽極第二金屬相連引出形成陽極，陽極金屬與陰極第二金屬不相連，陰極金屬與陰極第二金屬相連引出形成陰極，陰極金屬與陽極第二金屬不相連。

14、進(jìn)一步地，所述的陽極第二金屬和陰極第二金屬是間隔排布，兩者之間互不相連，陽極第二金屬至少兩條，陰極第二金屬至少兩條。

15、進(jìn)一步地，從表征器件俯視方向觀察，陽極第二金屬和陰極第二金屬的長邊不與場(chǎng)氧介質(zhì)層齊邊。

16、本發(fā)明的有益效果為，發(fā)明提供的用于腐蝕工藝監(jiān)控的表征器件，通過設(shè)置多個(gè)互不相連的有源區(qū)，有源區(qū)之間采用場(chǎng)區(qū)隔離，在有源區(qū)和場(chǎng)區(qū)上間隔設(shè)置陽極多晶硅和陰極多晶硅，陽極多晶硅和陰極多晶硅之間存在一定間距，用于表征集成電路工藝制造過程中多晶硅殘余和場(chǎng)區(qū)腐蝕問題，從而指導(dǎo)工藝技術(shù)優(yōu)化開發(fā)，提升集成電路的可靠性。同時(shí)，在引出端口采用多晶硅連接，增加了腐蝕工藝的復(fù)雜度，從另一個(gè)維度上進(jìn)一步表征工藝的穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種用于腐蝕工藝監(jiān)控的表征器件，其特征在于，所述表征器件包括襯底（11）、場(chǎng)氧介質(zhì)層（21）、柵氧介質(zhì)層（22）、金屬前介質(zhì)層（23）、陽極多晶硅（31）、陰極多晶硅（32）、陽極接觸孔（41）、陰極接觸孔（42）、陽極金屬（51）、陰極金屬（52）、陽極（301）、陰極（302）；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于腐蝕工藝監(jiān)控的表征器件，其特征在于，所述的陽極多晶硅（31）和陰極多晶硅（32）是間隔排布，兩者之間互不相連，陽極多晶硅（31）至少兩條，陰極多晶硅（32）至少兩條。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于腐蝕工藝監(jiān)控的表征器件，其特征在于，從表征器件俯視方向觀察，陽極多晶硅（31）和陰極多晶硅（32）的長邊不與場(chǎng)氧介質(zhì)層（21）齊邊。

4.一種用于腐蝕工藝監(jiān)控的表征器件，其特征在于，所述表征器件包括襯底（11）、場(chǎng)氧介質(zhì)層（21）、柵氧介質(zhì)層（22）、陽極多晶硅（31）、陰極多晶硅（32）、陽極（301）、陰極（302）、陽極第二多晶硅（33）和陰極第二多晶硅（34）；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于腐蝕工藝監(jiān)控的表征器件，其特征在于，所述的陽極多晶硅（31）和陰極多晶硅（32）是間隔排布，兩者之間互不相連，陽極多晶硅（31）至少兩條，陰極多晶硅（32）至少兩條。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的用于腐蝕工藝監(jiān)控的表征器件，其特征在于，從表征器件俯視方向觀察，陽極多晶硅（31）和陰極多晶硅（32）的長邊不與場(chǎng)氧介質(zhì)層（21）齊邊。

7.一種用于腐蝕工藝監(jiān)控的表征器件，其特征在于，所述表征器件包括襯底（11）、場(chǎng)氧介質(zhì)層（21）、柵氧介質(zhì)層（22）、金屬前介質(zhì)層（23）、陽極金屬（51）、陰極金屬（52）、陽極第二金屬（53）、陰極第二金屬（54）、陽極（301）、陰極（302）；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于腐蝕工藝監(jiān)控的表征器件，其特征在于，所述的陽極第二金屬（53）和陰極第二金屬（54）是間隔排布，兩者之間互不相連，陽極第二金屬（53）至少兩條，陰極第二金屬（54）至少兩條。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的用于腐蝕工藝監(jiān)控的表征器件，其特征在于，從表征器件俯視方向觀察，陽極第二金屬（53）和陰極第二金屬（54）的長邊不與場(chǎng)氧介質(zhì)層（21）齊邊。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出一種用于腐蝕工藝監(jiān)控的表征器件，屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域。表征器件包括襯底、場(chǎng)氧介質(zhì)層、柵氧介質(zhì)層、金屬前介質(zhì)層、陽極多晶硅、陰極多晶硅、陽極接觸孔、陰極接觸孔、陽極金屬、陰極金屬、陽極、陰極，還包括劃分的第一有源區(qū)、第二有源區(qū)、第三有源區(qū)、場(chǎng)區(qū)，有源區(qū)上設(shè)置的陽極多晶硅和陰極多晶硅互不相連，且分別由陽極金屬和陰極金屬引出，通過對(duì)陽極和陰極進(jìn)行電壓掃描測(cè)試，可表征集成電路工藝制造過程中多晶硅殘余和場(chǎng)區(qū)腐蝕問題，從而指導(dǎo)工藝技術(shù)優(yōu)化開發(fā)。提升集成電路的可靠性。同時(shí)，在引出端口采用多晶硅連接，增加了腐蝕工藝的復(fù)雜度，從另一個(gè)維度上進(jìn)一步表征工藝的穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：李燕妃,謝儒彬,喬明,張波
受保護(hù)的技術(shù)使用者：電子科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9