专利名称：集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构及其形成方法
技术领域：
本发明涉及半导体器件技术领域，特别涉及一种集成无源器件的衬底的电阻率的 测量结构及其形成方法。
背景技术：
现代射频电路中通常使用到大量的无源器件，例如电阻、电容以及电感等。若把这 些无源器件集成到一个衬底上，则能明显提高产品的性能、降低成本以及减小尺寸，于是出 现了集成无源器件(integrated passive device, IPD)。图1显示了现有技术中集成无源器件的一个示例的剖视图。图1中，衬底10上形 成有氧化层11，氧化层11中形成有第一金属层12。金属-电介质-金属(MIM)电容18作 为无源器件形成于第一金属层12上，这里，第一金属层12作为该MIM电容18的下电容板。 氧化层11上形成有顶层金属层14，顶层金属层14通过通孔13电连接MIM电容18的上电 容板(图1中左侧)以及第一金属层12(图1中右侧)。其中，通过顶层金属层14可以形 成作为无源器件的电感。钝化层(Passivation layer, PA)形成于顶层金属层14的表面， 其包括氧化层15以及形成于氧化层15上的氮化硅层16。此外，钝化层中还形成有用以引 出顶层金属层14的开口 17。其中，开口 17利用具有预定图形的光罩通过光刻和刻蚀工艺 形成。随着集成无源器件的集成度越来越高，其特征尺寸不断缩小，衬底和形成于衬底 上的无源器件之间的相互作用越来越受到关注。其中，衬底的电阻率是一个重要的衡量参 数，通常选择电阻率大于1000ohm*Cm的衬底。因此，如何有效地对衬底进行电阻率的测量 就显得尤为重要。然而，图1所示的集成无源器件的结构中难以对衬底的电阻率进行测量。 同时，即使能对晶圆背面使用四探针法进行测量，由于晶圆背面在制程中会沉积诸如二氧 化硅、氮化硅等绝缘层，这将使得测量偏差非常大，进而导致测量不稳定，也不精确。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构及其形成 方法，能够有效地对集成无源器件的衬底的电阻率进行测量，且可以不用额外制作光罩而 实现该测量结构。本发明提供了一种集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构，所述衬底上形成有 集成无源器件，其中，所述测量结构包括形成于所述衬底表面的第一硅化物区域和第二硅 化物区域；第一氧化层，形成于所述衬底上；第一顶层金属区域和第二顶层金属区域，形成 于所述第一氧化层上，且与所述第一硅化物区域和第二硅化物区域相对设置；第一通孔和 第二通孔，形成于所述第一氧化层中，所述第一通孔用于电连接所述第一硅化物区域和所 述第一顶层金属区域，所述第二通孔用于电连接所述第二硅化物区域和所述第二顶层金属 区域；钝化层，形成于所述第一顶层金属区域和第二顶层金属区域的表面，且所述钝化层中 形成有与所述第一硅化物区域和第二硅化物区域分别对应的第一开口和第二开口，所述第一开口和第二开口用以引出测量电阻率用的两个电极。上述集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构中，所述钝化层包括第二氧化层以 及形成于所述第二氧化层上的氮化硅层。本发明还提供了一种上述集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构的形成方法， 其包括以下步骤步骤1，提供一衬底以及用于形成所述钝化层中的所述第一开口和第二 开口的光罩，利用所述光罩在所述衬底表面形成所述第一硅化物区域和第二硅化物区域； 步骤2，通过沉积工艺在所述衬底上形成所述第一氧化层，并在所述第一氧化层中刻蚀出 第一开孔和第二开孔以露出所述第一硅化物区域和第二硅化物区域；步骤3，在所述第一 氧化层上沉积一层金属以形成顶层金属，同时，所述第一开孔和第二开孔被金属填充而形 成所述第一通孔和第二通孔；步骤4，刻蚀所述顶层金属以形成所述第一顶层金属区域和 第二顶层金属区域，并在所述第一顶层金属区域和第二顶层金属区域的表面沉积所述钝化 层；步骤5，再次利用所述光罩在所述钝化层中形成所述第一开口和第二开口。
与现有技术相比，本发明提供的一种集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构， 通过在衬底表面形成第一硅化物区域和第二硅化物区域，并形成与该第一硅化物区域和第 二硅化物区域分别对应的第一开口和第二开口以引出测量电阻率用的两个电极，从而能够 有效地对集成无源器件的衬底的电阻率进行测量，进而能够对衬底的电阻率进行监测，并 得到各工艺制程对衬底的电阻率的热影响。而且，本发明提供的集成无源器件的衬底的电 阻率的测量结构的形成方法，通过利用形成第一开口和第二开口的光罩来形成第一硅化物 区域和第二硅化物区域，从而不用额外制作光罩而实现该测量结构，进而降低了成本，简化 了制程。
图1为现有技术中集成无源器件的一个示例的结构剖视图；图2为本发明中集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构的示意图；图3至图6为本发明中集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构的形成方法的各 步骤的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式
作 进一步的说明。请参阅图2，图2为本发明中集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构的示意图， 其中，衬底20上形成有集成无源器件(未图示)。该测量结构包括形成于衬底20表面的 第一硅化物区域211和第二硅化物区域212 ；第一氧化层22，形成于衬底20上；第一顶层 金属区域241和第二顶层金属区域242，形成于第一氧化层22上，且与第一硅化物区域211 和第二硅化物区域212相对设置；第一通孔231和第二通孔232，形成于第一氧化层22中， 第一通孔231用于电连接第一硅化物区域211和第一顶层金属区域241，第二通孔232用 于电连接第二硅化物区域212和第二顶层金属区域242 ；钝化层，形成于第一顶层金属区域 241和第二顶层金属区域242的表面，且钝化层中形成有与第一硅化物区域211和第二硅化 物区域212分别对应的第一开口 271和第二开口 272，第一开口 271和第二开口 272用以引出测量电阻率用的两个电极。图2中，钝化层包括第二氧化层25以及形成于第二氧化层 25上的氮化硅层26。由此，上述集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构，通过在衬底20表面形成第 一硅化物区域211和第二硅化物区域212，并形成与该第一硅化物区域211和第二硅化物区 域212分别对应的第一开口 271和第二开口 272以引出测量电阻率用的两个电极，从而能 够有效地对集成无源器件的衬底的电阻率进行测量，进而能够对衬底的电阻率进行监测， 并得到各工艺制程对衬底的电阻率的热影响。下面，综合图3至图6描述上述集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构的形成 方法，图3至图6为该形成方法的各步骤的结构示意图。其中，该形成方法包括以下步骤步骤1，提供一衬底20以及用于形成钝化层中的第一开口 271和第二开口 272 (参 照图2)的光罩，利用该光罩在衬底20表面形成第一硅化物区域211和第二硅化物区域 212，如图3所示。由于用于形成钝化层中的第一开口 271和第二开口 272的光罩就是现有 技术中用于形成钝化层中的开口(例如，图1中的开口 17)的光罩，因此，本步骤中利用了 现有制程的光罩，而不用额外制作光罩，从而降低了成本，简化了制程。此外，由于形成第一 硅化物区域211和第二硅化物区域212的工艺步骤为现有技术中形成硅化物的标准工艺步 骤 ，这里就不再详述。步骤2，通过沉积工艺在衬底20上形成第一氧化层22，并在第一氧化层22中刻蚀 出第一开孔231A和第二开孔232A以露出第一硅化物区域211和第二硅化物区域212，如图 4所示。步骤3，在第一氧化层22上沉积一层金属以形成顶层金属240，同时，第一开孔 231A和第二开孔232A(参照图4)被金属填充而形成第一通孔231和第二通孔232，如图5 所示。步骤4，刻蚀顶层金属240 (参照图5)以形成第一顶层金属区域241和第二顶层金 属区域242，并在第一顶层金属区域241和第二顶层金属区域242的表面沉积钝化层，如图 6所示。图6中，该钝化层包括第二氧化层25以及形成于第二氧化层25上的氮化硅层26。步骤5，再次利用步骤1中的光罩在钝化层中形成第一开口 271和第二开口 272， 得到如图2所示的测量结构。具体地，利用步骤1中的光罩通过光刻和刻蚀工艺形成第一 开口 271和第二开口 272。由此，上述集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构的形成方法，通过利用形成 第一开口和第二开口的光罩来形成第一硅化物区域和第二硅化物区域，从而不用额外制作 光罩而实现该测量结构，进而降低了成本，简化了制程。综上所述，本发明提供的一种集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构，通过在 衬底表面形成第一硅化物区域和第二硅化物区域，并形成与该第一硅化物区域和第二硅化 物区域分别对应的第一开口和第二开口以引出测量电阻率用的两个电极，从而能够有效地 对集成无源器件的衬底的电阻率进行测量，进而能够对衬底的电阻率进行监测，并得到各 工艺制程对衬底的电阻率的热影响。而且，本发明提供的集成无源器件的衬底的电阻率的 测量结构的形成方法，通过利用形成第一开口和第二开口的光罩来形成第一硅化物区域和 第二硅化物区域，从而不用额外制作光罩而实现该测量结构，进而降低了成本，简化了制 程。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
一种集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构，所述衬底上形成有集成无源器件，其特征在于，所述测量结构包括形成于所述衬底表面的第一硅化物区域和第二硅化物区域；第一氧化层，形成于所述衬底上；第一顶层金属区域和第二顶层金属区域，形成于所述第一氧化层上，且与所述第一硅化物区域和第二硅化物区域相对设置；第一通孔和第二通孔，形成于所述第一氧化层中，所述第一通孔用于电连接所述第一硅化物区域和所述第一顶层金属区域，所述第二通孔用于电连接所述第二硅化物区域和所述第二顶层金属区域；钝化层，形成于所述第一顶层金属区域和第二顶层金属区域的表面，且所述钝化层中形成有与所述第一硅化物区域和第二硅化物区域分别对应的第一开口和第二开口，所述第一开口和第二开口用以引出测量电阻率用的两个电极。
2.如权利要求1所述的集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构，其特征在于，所述 钝化层包括第二氧化层以及形成于所述第二氧化层上的氮化硅层。
3.—种如权利要求1所述的集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构的形成方法，其 特征在于，包括以下步骤步骤1，提供一衬底以及用于形成所述钝化层中的所述第一开口和第二开口的光罩，利 用所述光罩在所述衬底表面形成所述第一硅化物区域和第二硅化物区域；步骤2，通过沉积工艺在所述衬底上形成所述第一氧化层，并在所述第一氧化层中刻蚀 出第一开孔和第二开孔以露出所述第一硅化物区域和第二硅化物区域；步骤3，在所述第一氧化层上沉积一层金属以形成顶层金属，同时，所述第一开孔和第 二开孔被金属填充而形成所述第一通孔和第二通孔；步骤4，刻蚀所述顶层金属以形成所述第一顶层金属区域和第二顶层金属区域，并在所 述第一顶层金属区域和第二顶层金属区域的表面沉积所述钝化层；步骤5，再次利用所述光罩在所述钝化层中形成所述第一开口和第二开口。
全文摘要
本发明公开了一种集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构，通过在衬底表面形成第一硅化物区域和第二硅化物区域，并形成与该第一硅化物区域和第二硅化物区域分别对应的第一开口和第二开口以引出测量电阻率用的两个电极，从而能够有效地对集成无源器件的衬底的电阻率进行测量，进而能够对衬底的电阻率进行监测，并得到各工艺制程对衬底的电阻率的热影响。而且，本发明公开了一种集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构的形成方法，通过利用形成第一开口和第二开口的光罩来形成第一硅化物区域和第二硅化物区域，从而不用额外制作光罩而实现该测量结构，进而降低了成本，简化了制程。
文档编号H01L21/02GK101834169SQ20101016487
公开日2010年9月15日 申请日期2010年4月29日 优先权日2010年4月29日
发明者黎坡 申请人:上海宏力半导体制造有限公司