用于检测sti结构的电隔离性能的检测结构和检测方法_2

文档序号:9378065阅读:来源:国知局
器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位,并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0033]下面将更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而,这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施,并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是,提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整,并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员,在附图中,为了清楚起见,扩大了层和区域的厚度,并且使用相同的附图标记表示相同的器件,因而将省略对它们的描述。
[0034]正如【背景技术】中所介绍的,现有技术中的测试方法在STI结构100被击穿之前,STI结构100之下的反型层200会首先被击穿,从而使得第二电极12’上的电流出现骤变,该现象会误导测试,使测试得到的STI结构100的电隔离性能数据出现错误。所以为了得到更准确的STI结构100的电隔离性能参数,就需要一种新型的测试结构与测试方法,避免STI结构100被击穿前反型层200就被击穿。
[0035]图3至图6示出了本申请提供的用于检测STI结构的电隔离性能的检测结构。下面将结合图3至图6,进一步说明本申请所提供的用于检测STI结构的电隔离性能的检测结构。
[0036]根据本申请的一个方面,提供了一种用于检测STI结构的电隔离性能的检测结构,如图3至6所示,该检测结构包括:第一检测电极11、连接电极21、第二检测电极30。其中,第一检测电极11垂直于待测试的STI结构100的长度方向设置。连接电极21垂直于STI结构100的长度方向设置,且连接电极21的沿垂直于反型层200的方向的结构包括设置在反型层200的表面的绝缘层212和设置在绝缘层212上的电极材料层211,当电极材料层211加载电压时,绝缘层212下方的反型层200内形成反转层213。第二检测电极30设置在反型层200内且与加载电压时所形成的反转层213电连接;第一检测电极11与连接电极21之间具有一个待检测的STI结构100。
[0037]本申请的检测结构的连接电极21设置在位于反型层200之上,并依靠电极材料层211通电使得反型层200内产生反转层213,反转层213用于导通第一检测电极11和第二检测电极30,代替现有技术中的设置在反型层200内的第二电极12’,所以相比现有技术中的检测结构,本申请的检测结构能够承受更高的电压,避免在STI结构100被击穿前反型层200先被击穿,这样能够得到更真实准确的击穿电压数据,从而更准确的测量出STI结构100的电隔离能力。
[0038]在上述检测结构中可以包括多个相互间隔设置的第一检测电极11与多个相互间隔设置的连接电极21,多个连接电极21与多个第一检测电极11相互交叉设置,每个连接电极21与第一检测电极11之间均具有一个待测试的STI结构100,第二检测电极30与每个连接电极21在加载电压时所形成的反转层213均电连接。
[0039]在本申请的一种优选实施方式中,如图3所示,上述检测结构还包括第一连通部12,第一连通部12与多个第一检测电极11的同侧相应端均连接形成第一梳状部10。优选地,上述检测结构还包括第二连通部22,第二连通部22与多个连接电极21的同侧相应端均连接形成第二梳状部20。且第二梳状部20与第一梳状部10相对设置。这种梳状结构的测试结构能够同时对多个STI结构100进行检测,提高了检测效率。
[0040]在上述检测结构中,如图6所示,优选第一连通部12沿垂直于反型层200的方向的结构与第一检测电极11的结构相同。更优选地,如图5所示,第二连通部22沿垂直于反型层200的方向的结构与连接电极21的结构相同。由于第二连通部22沿垂直于反型层200的方向的结构与连接电极21的结构相同,所以就如同连接电极21 —样,当第二连通部22的电极材料层加载电压时,连接电极21下方的反型层200内会形成第二连通部22的反转层。
[0041]在上述检测结构中,优选第二检测电极30设置在第二连通部22的远离连接电极21的一侧,第二检测电极30的一个侧面与第二连通部22的远离连接电极21的侧面处于同一平面中。第二检测电极30通过第二连通部22形成的反转层与连接电极21形成的反转层213电连接,当STI被击穿时,检测电流通过连接电极21形成的反转层213与第二连通部22形成的反转层在第一检测电极11与第二检测电极30之间流通。
[0042]在实际操作中,可以在第一连通部12、第二连通部22和第二检测电极30上方的介质层300上开设有导电用的连接通道400,用于与外部电源或检测设备相连接。
[0043]在上述检测结构中,优选第一检测电极11设置在反型层200内。如图6所示,该第一检测电极11的结构可以采用与现有技术中的检测电极相同的结构,这样能够在实现测试结构的功能的同时简化工艺,降低生产成本。在本申请的一种优选实施方式中,第一检测电极11沿垂直于反型层200的方向的厚度大于反转层213的厚度(参见图4所示)。由于反转层213的厚度要比现有技术中的检测电极的厚度薄,所以电流更不容易绕过STI结构100,从而确保在STI结构100被击穿之前反型层200不会被击穿。
[0044]在上述检测结构中,优选第一检测电极11与第二检测电极30的导电特性相同,反型层200与第一检测电极11的导电特性相反。反型层200为P阱,第一检测电极11与第二检测电极30由N型半导体材料制成;反型层200为N阱,第一检测电极11与第二检测电极30由P型半导体材料制成。优选电极材料层211为含硅电极材料层。
[0045]经过试验证明,本申请的检测结构的第一检测电极11与第二检测电极30之间加载超过20v的电压,反型层200也不会被击穿,检测到的STI结构的击穿电压也接近该STI结构的理论击穿电压,相比现有技术中,1v电压就会击穿检测结构的反型层,本申请的检测结构能够更真实地检测出STI结构的击穿电压,保证测量的精确性。
[0046]根据本申请的另一个方面,还提供了一种用于检测STI结构的电隔离性能的检测方法,包括:基于待检测的STI结构100形成上述的检测结构;向检测结构的连接电极21的电极材料层211加载电压,以在连接电极21的绝缘层212下的反型层200内形成反转层213 ;在第一检测电极11和第二检测电极30之间接通检测电压,以检测STI结构100的电性能。
[0047]现有技术中的检测电极之间加载的检测电压达到1v后,在STI结构100未被击穿前,反型层200就会被击穿,本申请的检测结构采用连接电极21形成的反转层213代替检测电极设置在STI结构100的一侧或两侧,使得STI结构100周围的反型层200更不容易击穿,当第一检测电极11和第二检测电极30之间的加载的电压达到20v后,反型层200依然不会被击穿,这样就能够得到更准确的STI结构100的电隔离性能的参数,达到测试目的。
[0048]优选地,将第一检测电极11接地,并向第二检测电极30加载检测电压,检测电压的电压值等于向电极材料层211加载的电压值,检测第一检测电极11上的电流。由于第二检测电极30与反转层213点连接,所以为了避免反转层213的电压影响测试结果,将加载在电极材料层211的用于形成反转层213的电压的大小设置为与加载在第二检测电极30上的检测电压的大小相同,这样第二检测电极30上的电压与反转层213的电压相同,二者之间不会形成电流,这样就不会影响检测的准确
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