專利名稱：等離子濃度檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制成的應(yīng)用裝置，具體地說(shuō)，涉及一種等離子濃度 檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制成的電漿蝕刻工序中，常伴隨著高能量的粒子及光子的轟擊，而這些幅射包含了離子、電子、紫外光及微弱的x射線，當(dāng)高能幅射撞擊到晶片表面時(shí)將會(huì)對(duì)組件特性造成傷害，而可回復(fù)性及不可回復(fù)性的傷害都有可能 發(fā)生。其中一個(gè)常見(jiàn)無(wú)法回復(fù)的損傷即為電漿電荷累積所造成的靜電崩潰現(xiàn)象，通常稱為電漿導(dǎo)致?lián)p壞(Plasma Induced Damage, PID)，或稱之為天線效應(yīng) (Antenna Effect )。這是因?yàn)殡姖{中由于局部電荷不均勻，造成電荷累積在面積 很大或邊長(zhǎng)很長(zhǎng)的導(dǎo)體上，而這些電荷將在很薄的柵極氧化層上產(chǎn)生電場(chǎng)。當(dāng) 電荷收集夠多時(shí)，跨在柵極氧化層上的電場(chǎng)將導(dǎo)致電流貫穿柵極氣化層，造成 損傷。因此，當(dāng)需要測(cè)量晶圓附近的等離子濃度時(shí)，常常會(huì)利用上述PID效應(yīng)進(jìn) 行。請(qǐng)一并參閱圖1A和圖IB,通常的等離子^f企測(cè)裝置包括場(chǎng)效應(yīng)管11、天線 13、檢測(cè)墊15以及保護(hù)二極管17，其中B、 G、 S、 D分別表示襯底以及場(chǎng)效應(yīng) 管11的柵極、源極、漏極。將該等離子檢測(cè)裝置置于待測(cè)環(huán)境中，由天線13 采集其周圍等離子濃度，通過(guò)檢測(cè)墊15檢測(cè)該場(chǎng)效應(yīng)管11是否被擊穿，即可 判斷等離子濃度是否過(guò)大?，F(xiàn)有等離子檢測(cè)裝置的缺陷在于，其天線13所占區(qū) 域較大，而對(duì)于本身具有多層結(jié)構(gòu)的晶體而言，眾多不同的天線層將會(huì)占據(jù)更 多的重要測(cè)試空間，故這樣的結(jié)構(gòu)難以應(yīng)用于晶圓切割線之間。因此，有必要提供一種改進(jìn)的等離子檢測(cè)裝置以降低其空間需求，使其能 夠被插入于不岡晶圓層的切割線之間。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的蹈的在于提供一種半導(dǎo)體制成的應(yīng)用裝置，具體地說(shuō)，涉及一種 改進(jìn)型的等離子濃度檢測(cè)裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種等離子濃度檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)晶圓周 圍的等離子濃度，所述裝置包括場(chǎng)效應(yīng)管、天線以及;f全測(cè)墊，所述天線采集待 測(cè)環(huán)境等離子并將結(jié)果傳送至所述場(chǎng)效應(yīng)管，所述場(chǎng)效應(yīng)管在等離子濃度過(guò)高 時(shí)被擊穿，通過(guò)所述檢測(cè)墊檢測(cè)所述場(chǎng)效應(yīng)管是否被擊穿即可判斷待測(cè)環(huán)境的 等離子濃度是否過(guò)大，其中，所述檢測(cè)墊上與天線制作在一起，該檢測(cè)墊和天 線一起連接至所述場(chǎng)效應(yīng)管的柵極。通過(guò)檢測(cè)墊檢測(cè)該場(chǎng)效應(yīng)管與參考管的閾 值電壓、4冊(cè)極電流等電性變化即可判斷待測(cè)環(huán)境的等離子濃度是否過(guò)大。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的等離子濃度檢測(cè)裝置在沒(méi)有增加成本的基礎(chǔ)上， 減少了裝置的空間需求，使其能夠被方便地應(yīng)用于不同晶圓層的切割線之間。


通過(guò)以下對(duì)本發(fā)明實(shí)施例結(jié)合其附圖的描述，可以進(jìn)一步理解其發(fā)明的目的、具體結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點(diǎn)。其中，附圖為圖1A和閨1B為現(xiàn)有等離子濃度檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明第一實(shí)施方式的檢測(cè)墊結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明第二實(shí)施方式的檢測(cè)墊結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明等離子濃度檢測(cè)裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本處明加入額外天線時(shí)的總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明應(yīng)用于不同天線層的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明的等離子濃度檢測(cè)裝置主要包括場(chǎng)效應(yīng)管31、天線33、 檢測(cè)墊35以及保護(hù)二極管37，其中B、 G、 S、 D分別表示襯底以及場(chǎng)效應(yīng)管 31的柵極、源極、漏極。其中，該檢測(cè)墊35通過(guò)該天線33連4妻至場(chǎng)效應(yīng)管31,即可以將天線33直 接與檢測(cè)墊35制作在一起。該檢測(cè)墊35和設(shè)置在其上的天線33 —起連接至所述場(chǎng)效應(yīng)管的樣極。天線33即由設(shè)置在檢測(cè)墊35上的金屬凸起構(gòu)成。在本實(shí) 施例中，該天線33為梳狀結(jié)構(gòu)，根據(jù)使用需要，也可替換為交織角狀結(jié)構(gòu)，如 圖3所示。由于收集等離子濃度的天線33與檢測(cè)墊35均是采用金屬制成，故 將天線33與檢測(cè)墊35制作在一起，可以使該檢測(cè)墊35同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)原有天 線33的作用，即可在節(jié)約空間的同時(shí)滿足使用上的需要。請(qǐng)參閱圖4，在使用時(shí)，該等離子濃度檢測(cè)裝置被埋藏在晶圓內(nèi)部，由天線 33釆集其周圍等離子濃度，再通過(guò)檢測(cè)墊35與其他的檢測(cè)墊檢測(cè)場(chǎng)效應(yīng)管31 與參考管(未圍示)的閾值電壓、柵極電流等電性變化即可判斷待測(cè)環(huán)境的等 離子濃度是否過(guò)大。該保護(hù)二極管37用于保護(hù)場(chǎng)效應(yīng)管31，能夠?qū)⒌入x子導(dǎo)引 至保護(hù)二極管37,從而避免損壞場(chǎng)效應(yīng)管31。請(qǐng)參閱圖5,由于該檢測(cè)墊35為標(biāo)準(zhǔn)大小(70*70微米)，故可以滿足大多 數(shù)情況下等離子濃度測(cè)試時(shí)，檢測(cè)裝置天線大小的需求。在某些特殊應(yīng)用需求 下，例如需要更為精確地測(cè)量等離子濃度時(shí)，若該檢測(cè)墊35的大小仍然不夠， 則本發(fā)明的等離子濃度檢測(cè)裝置也可以加入現(xiàn)有技術(shù)中的天線結(jié)構(gòu)39來(lái)滿足使 用需求。對(duì)于不同的天線層而言，本發(fā)明的等離子濃度檢測(cè)裝置的構(gòu)造可以被輕易 復(fù)制并加以應(yīng)用在每一天線層上。同時(shí)，將不同天線層的檢測(cè)裝置的天線堆疊 放置，還可以達(dá)到進(jìn)一步節(jié)省空間的目的。如圖6所示，其中的等離子濃度檢 測(cè)裝置40和50位于相鄰的天線層，其天線41、 51堆疊放置(此時(shí)檢測(cè)裝置40 與50共用一個(gè)柵極)。
權(quán)利要求
1. 一種等離子濃度檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)晶圓周圍的等離子濃度，所述裝置包括場(chǎng)效應(yīng)管、天線以及檢測(cè)墊，所述天線采集待測(cè)環(huán)境等離子并將結(jié)果傳送至所述場(chǎng)效應(yīng)管，所述場(chǎng)效應(yīng)管在等離子濃度過(guò)高時(shí)被擊穿，通過(guò)所述檢測(cè)墊檢測(cè)所述場(chǎng)效應(yīng)管是否被擊穿即可判斷待測(cè)環(huán)境的等離子濃度是否過(guò)大，其特征在于，所述檢測(cè)墊上與天線制作在一起，該檢測(cè)墊和天線一起連接至所述場(chǎng)效應(yīng)管的柵極。
2、 如權(quán)利要求1所述的等離子濃度檢測(cè)裝置，其特征在于所述天線是由設(shè)置 在檢測(cè)墊表面的金屬凸起構(gòu)成。
3、 如權(quán)利要求l所述的等離子濃度檢測(cè)裝置，其特征在于所述等離子濃度檢 測(cè)裝置進(jìn)一步包括多個(gè)檢測(cè)墊，所述檢測(cè)墊分別連接至所述裝置的襯底，以及 所述場(chǎng)效應(yīng)管的源極和漏極。
4、 如權(quán)利要求2所述的等離子濃度檢測(cè)裝置，其特征在于所述天線為梳狀結(jié) 構(gòu)。
5、 如權(quán)利要求2所述的等離子濃度檢測(cè)裝置，其特征在于所述天線為交織角 狀結(jié)構(gòu)。
6、 如權(quán)利要求l所述的等離子濃度檢測(cè)裝置，其特征在于所述等離子濃度檢 測(cè)裝置進(jìn)一步包括一保護(hù)二極管。
7、 如權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的等離子濃度檢測(cè)裝置，其特征在于所述 等離子濃度檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括一額外的天線。
8、 如權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的等離子濃度檢測(cè)裝置，其特征在于相鄰 天線層之間的等離子濃度檢測(cè)裝置共用一天線。
9、 如權(quán)利要求1所述的等離子濃度檢測(cè)裝置，其特征在于所述等離子濃度檢 測(cè)裝置設(shè)置于晶圓切割線之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種等離子濃度檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)晶圓周圍的等離子濃度，該裝置包括場(chǎng)效應(yīng)管、天線以及檢測(cè)墊，該天線采集待測(cè)環(huán)境等離子并將結(jié)果傳送至場(chǎng)效應(yīng)管，該場(chǎng)效應(yīng)管在等離子濃度過(guò)高時(shí)被擊穿，所述檢測(cè)墊上與天線制作在一起，該檢測(cè)墊和天線一起連接至所述場(chǎng)效應(yīng)管的柵極。通過(guò)檢測(cè)墊檢測(cè)該場(chǎng)效應(yīng)管與參考管的閾值電壓、柵極電流等電性變化即可判斷待測(cè)環(huán)境的等離子濃度是否過(guò)大。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的等離子濃度檢測(cè)裝置在沒(méi)有增加成本的基礎(chǔ)上，減少了裝置的空間需求，使其能夠被方便地應(yīng)用于不同晶圓層的切割線之間。
文檔編號(hào)G01T1/16GK101261324SQ20071003783
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2007年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月6日
發(fā)明者楊莉娟, 松 許 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司