CN102446903B

CN102446903B - 一种用于检测金属前介质填充能力的器件结构

Info

Publication number: CN102446903B
Application number: CN 201110314328
Authority: CN
Inventors: 郑春生; 张文广; 徐强; 陈玉文
Original assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Current assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Priority date: 2011-10-17
Filing date: 2011-10-17
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2031-10-17
Also published as: CN102446903A

Abstract

一种用于检测金属前介质填充能力的器件结构包括基体、STI和栅极，所述器件结构的横切面上包括：版图1，所述版图1由基体和栅极构成；版图2，所述版图2的基体上形成STI结构，所述版图2上的栅极与所述STI垂直；版图3，所述版图3由STI和栅极构成。本发明的用于检测金属前介质填充能力的器件结构制作方便、结构简单、横切面中具有不同的基体版图密度，可以检测到不同基体活性区密度上的栅极的填充情况，方便高效的检测PMD空隙填充能力。

Description

一种用于检测金属前介质填充能力的器件结构

技术领域

本发明涉及一种用于检测的器件结构，尤其涉及一种用于检测金属前介质填充能力的器件结构。

背景技术

PMD（金属前介质填充）制程的填充能力在工艺整合中非常关键，如果填充不充分存在空洞，则很容易在后续的工艺整合中产生电路的导通，从而造成良率损失。因此有效地监控现有工艺的填充能力非常重要。

目前最常用的检测填充能力的方法就是在指定的图形处（器件结构）通过制作横断面样品，然后在SEM（扫描电子显微镜）或者TEM（透射电子显微镜）显微镜上观察填充结果。目前指定的用于监控PMD填充能力的器件结构通常采用SRAM区（如图1所示）或原本用于检测poly（多晶硅栅极）连续性的comb结构（如图2所示），这两种结构都不是专门用来监控PMD制程能力的，因此各有优缺点。

如图1中所示，对于SRAM区，虽然可以充分模拟在实际器件结构上的填充能力，但是SRAM区结构复杂，影响检测结果的负面因素很多，比如样品取自不同位置会有不同的结果；而且，目前先进的逻辑集成电路整合PMD制程甚至采用不同的工艺（HDP PSG/oxide或者HARP oxide），在SRAM区的版图的相同位置，空洞出现的位置形状也不相同。而对于Comb结构，如图2中所示，基体通常是活性区和隔离氧化物交替的形式，poly通常和活性区垂直，呈蛇形。试样制作的方向通常垂直于poly，因此横切面落在活性区或者隔离氧化物上是不可预知的，容易造成样品制作失败，造成浪费。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种结构简单、制作方便、具有不同基体版图密度的用于检测金属前介质填充能力的器件结构。

发明内容

为了解决现有技术中的技术问题，本发明的目的是提供了一种结构简单、制作方便、具有不同基体版图密度的用于检测金属前介质填充能力的器件结构。

本发明的一种用于检测金属前介质填充能力的器件结构包括基体、STI（浅沟道隔离）和栅极，所述栅极形成于所述基体或STI中的一种或两种之上，所述器件结构的横切面上包括：

版图1，所述版图1所在器件结构的区域由所述基体和所述栅极构成；

版图2，所述版图2所在器件结构的区域由所述基体、STI和栅极构成，所述版图2所在区域上的栅极与所述STI垂直；

版图3，所述版图3所在器件结构的区域由STI和栅极构成。

在本发明的一个较佳实施例中，所述版图1的基体中，活性区的密度为100％；所述版图2的基体中，活性区的密度为50％；所述版图3的活性区的密度为0％。

在本发明的另一较佳实施例中，所述器件结构的版图1、2、3的形状为正方形。

在本发明的另一较佳实施例中，所述器件结构的版图1、2、3的中心在一条直线上。

在本发明的另一较佳实施例中，所述器件结构的栅极的尺寸及栅极间的间距相同。

本发明的用于检测金属前介质填充能力的器件结构制作方便、结构简单、横切面中具有不同的基体版图密度，可以检测到不同基体活性区密度上的栅极的填充情况，方便高效的检测PMD空隙填充能力。

附图说明

图1是SRAM区结构示意图；

图2是Comb结构示意图；

图3是本发明的实施例的版图1的结构示意图；

图4是本发明的实施例的版图2的结构示意图；

图5是本发明的实施例的版图3的结构示意图；

图6是本发明的实施例的横切面的结构示意图；

图7是本发明的实施例的俯视示意图。

具体实施方式

如图3至5中所示，本发明的用于检测金属前介质填充能力的器件结构包括版图1、2和3。

如图3中所示，本发明的实施例的版图1由基体4和栅极5构成，如此形成的版图1的活性区密度为100％；

如图4中所示，本发明的实施例的版图2的基体4上形成STI结构6，版图2上的栅极5与STI6垂直。另如图4中所示，本实施例中形成的版图2的活性区密度为50％；

如图5中所示，本发明的实施例的版图3由STI6和栅极5构成，如此形成的版图3的活性区密度为0％。

本发明的器件结构的横切面上包括版图1、2和3，而版图1、2和3的基体活性区密度的逐渐减少，因此，在本发明的实施例的横切面上，可以检测到不同基体版图密度上的栅极间的填充情况。

在本发明的实施例中，如图6中所示的本发明的器件结构的横切面图，图中1所示的为版图1，图中2所示的为版图2，图中3所示的为版图3。版图1由基体4和栅极5构成，活性区密度为100％；版图2包括与该横切面平行的STI、基体和栅极，活性区密度为50％；版图3包括STI6和栅极5，活性区密度为0％。

在本发明的实施例中，版图1、2、3的活性区的密度分别为100％、50％、0％，当然，在其他实施例中，也可应用其他比例，本实施例对此不作限制。

如图3至5中所示，器件结构的版图1、2、3的形状可为正方形。栅极间的间距和尺寸相同。当然，为了测试不同尺寸和间距的栅极间的填充能力，也可在器件结构上使用不同间距和尺寸的栅极，本实施例对此不作限制。

如图7中所示，本发明的器件结构的版图1、2和3呈阶梯状有序排列，并使得横切面中包括版图1、2和3。当然，在其他实施例中，版图1、2、3也可在以中心在一条直线上的形式排列，只要能使得任一横切面中包括版图1、2和3即可，本实施例对此不作限制。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims

1.一种用于检测金属前介质填充能力的器件结构，其特征在于，所述器件结构包括基体、STI和栅极，所述栅极形成于所述基体或STI中的一种或两种之上，所述器件结构的横切面上包括：

版图3，所述版图3所在器件结构的区域由STI和栅极构成。

2.如权利要求1所述的用于检测金属前介质填充能力的器件结构，其特征在于，所述版图1的基体中，活性区的密度为100％；所述版图2的基体中，活性区的密度为50％；所述版图3的活性区的密度为0％。

3.如权利要求1所述的用于检测金属前介质填充能力的器件结构，其特征在于，所述器件结构的版图1、2、3的形状为正方形。

4.如权利要求3所述的用于检测金属前介质填充能力的器件结构，其特征在于，所述器件结构的版图1、2、3的中心在一条直线上。

5.如权利要求1所述的用于检测金属前介质填充能力的器件结构，其特征在于，所述器件结构的栅极的尺寸及栅极间的间距相同。