專利名稱：淺溝槽隔離工藝中庫伊效應的測試結構及監(jiān)測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體的測試工藝，具體的說，是一種用于監(jiān)測淺溝槽隔離工 藝中庫伊效應的結構和方法。
背景技術：
現(xiàn)有技術中，淺溝槽隔離(Shallow Trench Isolate, STI)技術已被廣泛地應 用于隔離的工藝中。在做STI刻蝕之前，會先在硅底材上面生長一層熱氧化層 (thermal oxide),然后沉積一層氮化硅作為STI化學機械研磨(CMP)的停止 層。STI刻蝕以后為消除刻蝕造成的損害、降低后續(xù)STI氯化物(HDP)沉積的 損害、釋放其應力，會高溫生成一層熱氧化層。在這步高溫的工藝下，在STI轉(zhuǎn) 角區(qū)域，氮會穿過下面的熱氧化層到達硅底層，在硅底層表面形成一層不容易 去除的物質(zhì)(例如，氮氧化硅)。這層物質(zhì)不能在后續(xù)的工藝中有效的去除，導 致最終生長柵極氧化層(gate oxide)的時候，在STI轉(zhuǎn)角區(qū)域柵極氧化層會比 較薄，從而更容易擊穿。上述現(xiàn)象纟皮稱為庫伊效應(Kooi Effect),在硅的局部 氧化(LOCOS)工藝中經(jīng)常遇到，因此需要一種測試結構及方法來監(jiān)控庫伊效 應，以防止在淺溝槽隔離工藝中出現(xiàn)4冊極氧化層的擊穿。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種淺溝槽隔離工藝中庫伊效應的測試結構及監(jiān)測 方法，其能夠監(jiān)控淺溝槽隔離工藝中淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角處的庫伊效應。
為達到上述目的，本發(fā)明提供一種淺溝槽隔離工藝中庫伊效應的測試結構， 所述測試結構包括有源區(qū)以及形成于有源區(qū)上層的多晶硅，所述有源區(qū)和多晶 硅上分別設有通孔，以引出金屬線，所述有源區(qū)采用彎曲的結構，以產(chǎn)生多個 淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角。
根據(jù)本發(fā)明所述的測試結構，其中，所述有源區(qū)寬度采用最小設計準則。
根據(jù)本發(fā)明所述的測試結構，其中，監(jiān)控所述有源區(qū)的淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角處，
有源區(qū)和多晶硅之間的擊穿電壓(breakdownvoltage)以判斷所述淺溝槽隔離轉(zhuǎn) 角處是否產(chǎn)生了庫伊效應。
本發(fā)明還提供一種淺溝槽隔離工藝中庫伊效應的監(jiān)測方法，用于監(jiān)測一淺 溝槽隔離結構是否產(chǎn)生庫伊效應，所述淺溝槽隔離結構包括有源區(qū)以及形成于 有源區(qū)上層的多晶硅，所述有源區(qū)和多晶硅上分別設有通孔，以引出金屬線， 所述有源區(qū)為彎曲結構，具有多個淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角，所述監(jiān)測方法通過監(jiān)控所 述有源區(qū)的淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角處，有源區(qū)和多晶硅之間的擊穿電壓以判斷所述淺 溝槽隔離轉(zhuǎn)角處是否產(chǎn)生了庫伊效應。
具體的，當某一淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角處測得的擊穿電壓明顯低于其它淺溝槽隔 離轉(zhuǎn)角處的擊穿電壓時，判斷該淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角處產(chǎn)生了庫伊效應。
本發(fā)明的測試結構以及監(jiān)測方法通過監(jiān)控所述有源區(qū)的淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角處 的擊穿電壓以判斷所述淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角處是否產(chǎn)生了庫伊效應，以便采取相應 的措施來避免柵極氧化層的擊穿，從而提高整個半導體工藝的可靠性。


通過以下對本發(fā)明的一個較佳實施例結合其附圖的描述，可以進一步理解 其發(fā)明的目的、具體結構特征和優(yōu)點。其中，附圖為
圖1為本發(fā)明的淺溝槽隔離工藝中庫伊效應的測試結構的局部示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖具體說明本發(fā)明的 一個較佳實施方式。
如圖1所示，本發(fā)明的測試結構包括下層的有源區(qū)1和上層的多晶硅2，該 有源區(qū)1和多晶硅2的一側(cè)分別設有通孔3，所述通孔3中引出金屬線(未圖示)， 該有源區(qū)l采用彎曲的結構(例如圖中所示的類似方波的形狀)，以產(chǎn)生多個淺 溝槽隔離轉(zhuǎn)角10。其中，所述有源區(qū)1的寬度采用最小設計準則。
采用本發(fā)明的測試結構監(jiān)測淺溝槽隔離工藝中是否產(chǎn)生庫伊效應的方法， 是通過監(jiān)控所述有源區(qū)的淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角IO處，有源區(qū)l和多晶硅2之間的擊 穿電壓(break down voltage)來實現(xiàn)的。監(jiān)控時，在所述測試結構上選取多個淺
溝槽隔離轉(zhuǎn)角IO作為監(jiān)控點，測量該點處的擊穿電壓。由于擊穿電壓是個相對
穩(wěn)定的電壓參數(shù)，因此在正常情況下，即未產(chǎn)生庫^f尹效應時，各個監(jiān)控點測得
的擊穿電壓值是非常接近的，例如，標準值是5V的話，則各個監(jiān)控點的電壓值 保持在4.8-5.2V的范圍內(nèi)。如果發(fā)現(xiàn)某一點的擊穿電壓值明顯低于其它點的電 壓值，例如該點的擊穿電壓突然跌至1V左右，則可判斷該點所對應的淺溝槽隔 離轉(zhuǎn)角處產(chǎn)生了庫伊效應。該監(jiān)測過程可通過人工監(jiān)控或者電腦監(jiān)控報警等方 式來實現(xiàn)。
需要特別說明的是，本發(fā)明的淺溝槽隔離工藝中庫伊效應的測試結構及監(jiān) 測方法不局限于上述實施例中所限定步驟執(zhí)行順序，盡管參照較佳實施例對本 發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明進行 修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的 權利要求范圍當中。
權利要求
1、一種淺溝槽隔離工藝中庫伊效應的測試結構，所述測試結構包括有源區(qū)以及形成于有源區(qū)上層的多晶硅，所述有源區(qū)和多晶硅上分別設有通孔，以引出金屬線，其特征在于，所述有源區(qū)采用彎曲的結構，以產(chǎn)生多個淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角。
2、 根據(jù)權利要求l所述的測試結構，其特征在于，所述有源區(qū)寬度采用最 小設計準則。
3、 根據(jù)權利要求1所述的測試結構，其特征在于，監(jiān)控所述有源區(qū)的淺溝 槽隔離轉(zhuǎn)角處，有源區(qū)和多晶硅之間的擊穿電壓以判斷所述淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角處 是否產(chǎn)生了庫伊效應。
4、 一種淺溝槽隔離工藝中庫伊效應的監(jiān)測方法，用于監(jiān)測一淺溝槽隔離結 構是否產(chǎn)生庫伊效應，所述淺溝槽隔離結構包括有源區(qū)以及形成于有源區(qū)上層 的多晶硅，所述有源區(qū)和多晶硅上分別設有通孔，以引出金屬線，所述有源區(qū) 為彎曲結構，具有多個淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角，其特征在于，所述監(jiān)測方法通過監(jiān)控 所述有源區(qū)的淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角處，有源區(qū)和多晶硅之間的擊穿電壓以判斷所述 淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角處是否產(chǎn)生了庫伊效應。
5、 根據(jù)權利要求4所述的監(jiān)測方法，其特征在于，當某一淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角 處測得的擊穿電壓明顯低于其它淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角處的擊穿電壓時，判斷該淺溝 槽隔離轉(zhuǎn)角處產(chǎn)生了庫伊效應。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種淺溝槽隔離工藝中庫伊效應的測試結構及監(jiān)測方法，所述測試結構包括有源區(qū)以及形成于有源區(qū)上層的多晶硅，所述有源區(qū)和多晶硅上分別設有通孔，以引出金屬線，所述有源區(qū)采用彎曲的結構，以產(chǎn)生多個淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角。所述監(jiān)測方法通過監(jiān)控有源區(qū)的淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角處，有源區(qū)和多晶硅之間的擊穿電壓以判斷淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角處是否產(chǎn)生了庫伊效應。采用本發(fā)明的測試結構及監(jiān)測方法，可方便地判斷出淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角處是否產(chǎn)生了庫伊效應，以便采取相應的措施來避免柵極氧化層的擊穿，進而提高整個半導體工藝的可靠性。
文檔編號H01L23/544GK101345233SQ20081004188
公開日2009年1月14日 申請日期2008年8月19日 優(yōu)先權日2008年8月19日
發(fā)明者肖海波 申請人:上海宏力半導體制造有限公司