一种高压mos器件栅氧层完整性测试结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种高压MOS器件栅氧层完整性测试结构，包括：一电阻和一电保险丝，所述电阻和电保险丝并联连接，所述高压MOS器件的栅极通过并联的所述电阻和电保险丝与栅极焊垫连接。本实用新型通过在栅极和栅极焊垫之间增加并联的电阻和电保险丝，当电流逐渐升高时，电流几乎全部从电保险丝通过，当栅氧层发生击穿导致电流过大时，电保险丝熔断，接着电流被阻值较大的电阻限制，从而保证用于测试电流的探针卡不会被烧坏，减少测试的时间和成本。
【专利说明】
一种高压MOS器件栅氧层完整性测试结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种高压M0S器件栅氧层完整性测试结构。【背景技术】
[0002]可靠性测试作为评估半导体器件性能的一种手段，在半导体器件的制造过程中承担着重要的作用。一般来说，经过可靠性测试的半导体器件才会投入大规模的生产制造中。 栅氧化层完整性(Gate Oxide Integrity，G0I)检测是业界较常采用的一种可靠性测试项目。通常使用斜坡电压(V-ramp)测试来对于半导体器件的栅氧化层完整性进行检测。通过斜坡电压测试可以反映被测半导体器件在斜坡电压应力下的击穿特性等，从而对检测半导体器件的栅氧化层完整性起到参考作用。
[0003]斜坡电压测试栅氧化层完整性时，在栅极施加斜坡电压(电压逐渐增大)形式的栅极电压Vg，同时用探针卡量测栅极的栅极电流Ig。在斜坡电压测试过程中，电压逐渐升高， 当栅氧层被击穿时，电流会瞬间急剧变大，将会导致探针卡烧坏。【实用新型内容】
[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种高压M0S器件栅氧层完整性测试结构，用于解决现有技术中在测试栅氧层完整性时容易将探针卡烧坏的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种高压M0S器件栅氧层完整性测试结构，所述测试结构至少包括:一电阻和一电保险丝，所述电阻和电保险丝并联连接，所述高压M0S器件的栅极通过并联的所述电阻和电保险丝与栅极焊垫电连。
[0006]作为本实用新型高压M0S器件栅氧层完整性测试结构的一种优化的方案，所述电阻的阻值范围为1K?10KQ，所述电保险丝的阻值范围为1?100Q。
[0007]作为本实用新型高压M0S器件栅氧层完整性测试结构的一种优化的方案，所述电保险丝的长度范围为2?100M1。
[0008]作为本实用新型高压M0S器件栅氧层完整性测试结构的一种优化的方案，所述栅极焊垫与外界斜坡电压源电连。
[0009]作为本实用新型高压M0S器件栅氧层完整性测试结构的一种优化的方案，所述高压M0S器件的源极、漏极以及衬底分别通过源极焊垫、漏极焊垫以及衬底焊垫电连至地。
[0010]作为本实用新型高压M0S器件栅氧层完整性测试结构的一种优化的方案，所述电保险丝为金属电保险丝或者多晶硅电保险丝。
[0011]作为本实用新型高压M0S器件栅氧层完整性测试结构的一种优化的方案，当电流大于10mA时，所述电保险丝熔断。
[0012]如上所述，本实用新型的高压M0S器件栅氧层完整性测试结构，包括:一电阻和一电保险丝，所述电阻和电保险丝并联连接，所述高压M0S器件的栅极通过并联的所述电阻和电保险丝与栅极焊垫连接。本实用新型通过在栅极和栅极焊垫之间增加并联的电阻和电保险丝，当电流逐渐升高时，电流几乎全部从电保险丝通过，当栅氧层发生击穿导致电流过大时，电保险丝熔断，接着电流被阻值较大的电阻限制，从而保证用于测试电流的探针卡不会被烧坏，减少测试的时间和成本。【附图说明】
[0013]图1显示为现有技术中高压MOS器件栅氧层完整性测试结构示意图。
[0014]图2显示为本实用新型高压M0S器件栅氧层完整性测试结构示意图。
[0015]元件标号说明
[0016]1电阻
[0017]2电保险丝
[0018]3栅极焊垫
[0019]4源极焊垫
[0020]5漏极焊垫[0021 ]6衬底焊垫【具体实施方式】
[0022]以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。[〇〇23]请参阅图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、 “中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围， 其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。 [〇〇24]现有技术中，如图1所示，将斜坡电压通过栅极焊垫(Pad)3直接施加在高压M0S管的栅极G上，当斜坡电压上升至一定值时，栅氧层发生击穿，电流会急剧变大，导致测试用的探针卡烧坏。鉴于此，本实用新型提供一种新的高压M0S器件栅氧层完整性测试结构，以解决上述问题。
[0025]如图2所示，本实用新型提供一种高压M0S器件栅氧层完整性测试结构，所述测试结构至少包括:一电阻1和一电保险丝(E_fuse)2。[〇〇26] 所述电阻1和电保险丝2并联连接，所述高压M0S器件的栅极通过并联的所述电阻1 和电保险丝2与栅极焊3垫电连。所述栅极焊垫3则与外界斜坡电压源(未予以图示)电连，通过所述斜坡电压源施加在栅极上的电压为斜坡电压。在施加斜坡电压的过程中，利用探针卡(未予以图示)同时量测高压M0S器件的栅极电流。
[0027] 所述电阻1为高阻值，所述电保险丝2为低电阻，并且所述电保险丝2的阻值需远远小于所述电阻1的阻值。优选地，所述电阻1的阻值可以在1K?1 OK Q范围内，所述电保险丝2 的阻值在1?100 Q范围内。本实施例中，所述电阻1的阻值为5KQ，该阻值可以耐受大约50V的高压。当然，在其他实施例中，所述电阻1的阻值还可以大于1 OK 等等。
[0028] 所述电保险丝2的阻值则需远远小于所述电阻1的阻值。由于所述电阻1和电保险丝2是并联连接，因此，在斜坡电压逐渐升高且栅氧层没有发生击穿时，大部分的电流从小阻值的电保险丝2通过，而当斜坡电压升高到一定值时，栅氧层发生击穿，此时，所述电保险丝2熔断开路，由大阻值的电阻1限制住大电流，使电流变小，从而避免探针卡烧坏。本实施例中，所述当电流大于10mA时，所述电保险丝2便会熔断。[〇〇29]所述电保险丝2的长度范围为2?100M1，其长度可由相应的工艺调整。本实施例中，所述电保险丝2的长度为10M1，在其他实施例中，所述电保险丝2的长度还可以是大于 lOOym等等。
[0030]所述电保险丝2为金属电保险丝或者多晶硅电保险丝。当然，也可以是其他合适的保险丝材料，在此不做限制。
[0031]另外，所述高压M0S器件的源极S、漏极D以及衬底B分别通过源极焊垫4、漏极焊垫5 以及衬底焊垫6电连至地。
[0032]需要说明的是，所述电阻1和电保险丝2的制作工艺与现有工艺兼容，不需要额外的光罩(mask)，并且测试过程中也不需要额外增添测试的硬件设备。[〇〇33]综上所述，本实用新型提供一种高压M0S器件栅氧层完整性测试结构，包括:一电阻和一电保险丝，所述电阻和电保险丝并联连接，所述高压M0S器件的栅极通过并联的所述电阻和电保险丝与栅极焊垫连接。本实用新型通过在栅极和栅极焊垫之间增加并联的电阻和电保险丝，当电流逐渐升高时，电流几乎全部从电保险丝通过，当栅氧层发生击穿导致电流过大时，电保险丝熔断，接着电流被阻值较大的电阻限制，从而保证用于测试电流的探针卡不会被烧坏，减少测试的时间和成本。
[0034]所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0035]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种高压MOS器件栅氧层完整性测试结构，其特征在于，所述测试结构至少包括:一 电阻和一电保险丝，所述电阻和电保险丝并联连接，所述高压M0S器件的栅极通过并联的所 述电阻和电保险丝与栅极焊垫电连。2.根据权利要求1所述的高压M0S器件栅氧层完整性测试结构，其特征在于:所述电阻 的阻值范围为1K?10KQ，所述电保险丝的阻值范围为1?100Q。3.根据权利要求1所述的高压M0S器件栅氧层完整性测试结构，其特征在于:所述电保 险丝的长度范围为2?10mi。4.根据权利要求1所述的高压M0S器件栅氧层完整性测试结构，其特征在于:所述栅极 焊垫与外界斜坡电压源电连。5.根据权利要求1所述的高压M0S器件栅氧层完整性测试结构，其特征在于:所述高压 M0S器件的源极、漏极以及衬底分别通过源极焊垫、漏极焊垫以及衬底焊垫电连至地。6.根据权利要求1所述的高压M0S器件栅氧层完整性测试结构，其特征在于:所述电保 险丝为金属电保险丝或者多晶硅电保险丝。7.根据权利要求1所述的高压M0S器件栅氧层完整性测试结构，其特征在于:当电流大 于10mA时，所述电保险丝熔断。
【文档编号】G01R31/26GK205595311SQ201620402070
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】单文光, 宋永梁
【申请人】中芯国际集成电路制造(北京)有限公司, 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司