專利名稱：集成無源器件的襯底的電阻率的測量結(jié)構(gòu)及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種集成無源器件的襯底的電阻率的 測量結(jié)構(gòu)及其形成方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代射頻電路中通常使用到大量的無源器件，例如電阻、電容以及電感等。若把這 些無源器件集成到一個襯底上，則能明顯提高產(chǎn)品的性能、降低成本以及減小尺寸，于是出 現(xiàn)了集成無源器件(integrated passive device, IPD)。圖1顯示了現(xiàn)有技術(shù)中集成無源器件的一個示例的剖視圖。圖1中，襯底10上形 成有氧化層11，氧化層11中形成有第一金屬層12。金屬-電介質(zhì)-金屬(MIM)電容18作 為無源器件形成于第一金屬層12上，這里，第一金屬層12作為該MIM電容18的下電容板。 氧化層11上形成有頂層金屬層14，頂層金屬層14通過通孔13電連接MIM電容18的上電 容板(圖1中左側(cè))以及第一金屬層12(圖1中右側(cè))。其中，通過頂層金屬層14可以形 成作為無源器件的電感。鈍化層(Passivation layer, PA)形成于頂層金屬層14的表面， 其包括氧化層15以及形成于氧化層15上的氮化硅層16。此外，鈍化層中還形成有用以引 出頂層金屬層14的開口 17。其中，開口 17利用具有預(yù)定圖形的光罩通過光刻和刻蝕工藝 形成。隨著集成無源器件的集成度越來越高，其特征尺寸不斷縮小，襯底和形成于襯底 上的無源器件之間的相互作用越來越受到關(guān)注。其中，襯底的電阻率是一個重要的衡量參 數(shù)，通常選擇電阻率大于1000ohm*Cm的襯底。因此，如何有效地對襯底進(jìn)行電阻率的測量 就顯得尤為重要。然而，圖1所示的集成無源器件的結(jié)構(gòu)中難以對襯底的電阻率進(jìn)行測量。 同時，即使能對晶圓背面使用四探針法進(jìn)行測量，由于晶圓背面在制程中會沉積諸如二氧 化硅、氮化硅等絕緣層，這將使得測量偏差非常大，進(jìn)而導(dǎo)致測量不穩(wěn)定，也不精確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種集成無源器件的襯底的電阻率的測量結(jié)構(gòu)及其形成 方法，能夠有效地對集成無源器件的襯底的電阻率進(jìn)行測量，且可以不用額外制作光罩而 實現(xiàn)該測量結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供了一種集成無源器件的襯底的電阻率的測量結(jié)構(gòu)，所述襯底上形成有 集成無源器件，其中，所述測量結(jié)構(gòu)包括形成于所述襯底表面的第一硅化物區(qū)域和第二硅 化物區(qū)域；第一氧化層，形成于所述襯底上；第一頂層金屬區(qū)域和第二頂層金屬區(qū)域，形成 于所述第一氧化層上，且與所述第一硅化物區(qū)域和第二硅化物區(qū)域相對設(shè)置；第一通孔和 第二通孔，形成于所述第一氧化層中，所述第一通孔用于電連接所述第一硅化物區(qū)域和所 述第一頂層金屬區(qū)域，所述第二通孔用于電連接所述第二硅化物區(qū)域和所述第二頂層金屬 區(qū)域；鈍化層，形成于所述第一頂層金屬區(qū)域和第二頂層金屬區(qū)域的表面，且所述鈍化層中 形成有與所述第一硅化物區(qū)域和第二硅化物區(qū)域分別對應(yīng)的第一開口和第二開口，所述第一開口和第二開口用以引出測量電阻率用的兩個電極。上述集成無源器件的襯底的電阻率的測量結(jié)構(gòu)中，所述鈍化層包括第二氧化層以 及形成于所述第二氧化層上的氮化硅層。本發(fā)明還提供了一種上述集成無源器件的襯底的電阻率的測量結(jié)構(gòu)的形成方法， 其包括以下步驟步驟1，提供一襯底以及用于形成所述鈍化層中的所述第一開口和第二 開口的光罩，利用所述光罩在所述襯底表面形成所述第一硅化物區(qū)域和第二硅化物區(qū)域； 步驟2，通過沉積工藝在所述襯底上形成所述第一氧化層，并在所述第一氧化層中刻蝕出 第一開孔和第二開孔以露出所述第一硅化物區(qū)域和第二硅化物區(qū)域；步驟3，在所述第一 氧化層上沉積一層金屬以形成頂層金屬，同時，所述第一開孔和第二開孔被金屬填充而形 成所述第一通孔和第二通孔；步驟4，刻蝕所述頂層金屬以形成所述第一頂層金屬區(qū)域和 第二頂層金屬區(qū)域，并在所述第一頂層金屬區(qū)域和第二頂層金屬區(qū)域的表面沉積所述鈍化 層；步驟5，再次利用所述光罩在所述鈍化層中形成所述第一開口和第二開口。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種集成無源器件的襯底的電阻率的測量結(jié)構(gòu)， 通過在襯底表面形成第一硅化物區(qū)域和第二硅化物區(qū)域，并形成與該第一硅化物區(qū)域和第 二硅化物區(qū)域分別對應(yīng)的第一開口和第二開口以引出測量電阻率用的兩個電極，從而能夠 有效地對集成無源器件的襯底的電阻率進(jìn)行測量，進(jìn)而能夠?qū)σr底的電阻率進(jìn)行監(jiān)測，并 得到各工藝制程對襯底的電阻率的熱影響。而且，本發(fā)明提供的集成無源器件的襯底的電 阻率的測量結(jié)構(gòu)的形成方法，通過利用形成第一開口和第二開口的光罩來形成第一硅化物 區(qū)域和第二硅化物區(qū)域，從而不用額外制作光罩而實現(xiàn)該測量結(jié)構(gòu)，進(jìn)而降低了成本，簡化 了制程。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中集成無源器件的一個示例的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2為本發(fā)明中集成無源器件的襯底的電阻率的測量結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3至圖6為本發(fā)明中集成無源器件的襯底的電阻率的測量結(jié)構(gòu)的形成方法的各 步驟的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作 進(jìn)一步的說明。請參閱圖2，圖2為本發(fā)明中集成無源器件的襯底的電阻率的測量結(jié)構(gòu)的示意圖， 其中，襯底20上形成有集成無源器件(未圖示)。該測量結(jié)構(gòu)包括形成于襯底20表面的 第一硅化物區(qū)域211和第二硅化物區(qū)域212 ；第一氧化層22，形成于襯底20上；第一頂層 金屬區(qū)域241和第二頂層金屬區(qū)域242，形成于第一氧化層22上，且與第一硅化物區(qū)域211 和第二硅化物區(qū)域212相對設(shè)置；第一通孔231和第二通孔232，形成于第一氧化層22中， 第一通孔231用于電連接第一硅化物區(qū)域211和第一頂層金屬區(qū)域241，第二通孔232用 于電連接第二硅化物區(qū)域212和第二頂層金屬區(qū)域242 ；鈍化層，形成于第一頂層金屬區(qū)域 241和第二頂層金屬區(qū)域242的表面，且鈍化層中形成有與第一硅化物區(qū)域211和第二硅化 物區(qū)域212分別對應(yīng)的第一開口 271和第二開口 272，第一開口 271和第二開口 272用以引出測量電阻率用的兩個電極。圖2中，鈍化層包括第二氧化層25以及形成于第二氧化層 25上的氮化硅層26。由此，上述集成無源器件的襯底的電阻率的測量結(jié)構(gòu)，通過在襯底20表面形成第 一硅化物區(qū)域211和第二硅化物區(qū)域212，并形成與該第一硅化物區(qū)域211和第二硅化物區(qū) 域212分別對應(yīng)的第一開口 271和第二開口 272以引出測量電阻率用的兩個電極，從而能 夠有效地對集成無源器件的襯底的電阻率進(jìn)行測量，進(jìn)而能夠?qū)σr底的電阻率進(jìn)行監(jiān)測， 并得到各工藝制程對襯底的電阻率的熱影響。下面，綜合圖3至圖6描述上述集成無源器件的襯底的電阻率的測量結(jié)構(gòu)的形成 方法，圖3至圖6為該形成方法的各步驟的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，該形成方法包括以下步驟步驟1，提供一襯底20以及用于形成鈍化層中的第一開口 271和第二開口 272 (參 照圖2)的光罩，利用該光罩在襯底20表面形成第一硅化物區(qū)域211和第二硅化物區(qū)域 212，如圖3所示。由于用于形成鈍化層中的第一開口 271和第二開口 272的光罩就是現(xiàn)有 技術(shù)中用于形成鈍化層中的開口(例如，圖1中的開口 17)的光罩，因此，本步驟中利用了 現(xiàn)有制程的光罩，而不用額外制作光罩，從而降低了成本，簡化了制程。此外，由于形成第一 硅化物區(qū)域211和第二硅化物區(qū)域212的工藝步驟為現(xiàn)有技術(shù)中形成硅化物的標(biāo)準(zhǔn)工藝步 驟 ，這里就不再詳述。步驟2，通過沉積工藝在襯底20上形成第一氧化層22，并在第一氧化層22中刻蝕 出第一開孔231A和第二開孔232A以露出第一硅化物區(qū)域211和第二硅化物區(qū)域212，如圖 4所示。步驟3，在第一氧化層22上沉積一層金屬以形成頂層金屬240，同時，第一開孔 231A和第二開孔232A(參照圖4)被金屬填充而形成第一通孔231和第二通孔232，如圖5 所示。步驟4，刻蝕頂層金屬240 (參照圖5)以形成第一頂層金屬區(qū)域241和第二頂層金 屬區(qū)域242，并在第一頂層金屬區(qū)域241和第二頂層金屬區(qū)域242的表面沉積鈍化層，如圖 6所示。圖6中，該鈍化層包括第二氧化層25以及形成于第二氧化層25上的氮化硅層26。步驟5，再次利用步驟1中的光罩在鈍化層中形成第一開口 271和第二開口 272， 得到如圖2所示的測量結(jié)構(gòu)。具體地，利用步驟1中的光罩通過光刻和刻蝕工藝形成第一 開口 271和第二開口 272。由此，上述集成無源器件的襯底的電阻率的測量結(jié)構(gòu)的形成方法，通過利用形成 第一開口和第二開口的光罩來形成第一硅化物區(qū)域和第二硅化物區(qū)域，從而不用額外制作 光罩而實現(xiàn)該測量結(jié)構(gòu)，進(jìn)而降低了成本，簡化了制程。綜上所述，本發(fā)明提供的一種集成無源器件的襯底的電阻率的測量結(jié)構(gòu)，通過在 襯底表面形成第一硅化物區(qū)域和第二硅化物區(qū)域，并形成與該第一硅化物區(qū)域和第二硅化 物區(qū)域分別對應(yīng)的第一開口和第二開口以引出測量電阻率用的兩個電極，從而能夠有效地 對集成無源器件的襯底的電阻率進(jìn)行測量，進(jìn)而能夠?qū)σr底的電阻率進(jìn)行監(jiān)測，并得到各 工藝制程對襯底的電阻率的熱影響。而且，本發(fā)明提供的集成無源器件的襯底的電阻率的 測量結(jié)構(gòu)的形成方法，通過利用形成第一開口和第二開口的光罩來形成第一硅化物區(qū)域和 第二硅化物區(qū)域，從而不用額外制作光罩而實現(xiàn)該測量結(jié)構(gòu)，進(jìn)而降低了成本，簡化了制 程。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
一種集成無源器件的襯底的電阻率的測量結(jié)構(gòu)，所述襯底上形成有集成無源器件，其特征在于，所述測量結(jié)構(gòu)包括形成于所述襯底表面的第一硅化物區(qū)域和第二硅化物區(qū)域；第一氧化層，形成于所述襯底上；第一頂層金屬區(qū)域和第二頂層金屬區(qū)域，形成于所述第一氧化層上，且與所述第一硅化物區(qū)域和第二硅化物區(qū)域相對設(shè)置；第一通孔和第二通孔，形成于所述第一氧化層中，所述第一通孔用于電連接所述第一硅化物區(qū)域和所述第一頂層金屬區(qū)域，所述第二通孔用于電連接所述第二硅化物區(qū)域和所述第二頂層金屬區(qū)域；鈍化層，形成于所述第一頂層金屬區(qū)域和第二頂層金屬區(qū)域的表面，且所述鈍化層中形成有與所述第一硅化物區(qū)域和第二硅化物區(qū)域分別對應(yīng)的第一開口和第二開口，所述第一開口和第二開口用以引出測量電阻率用的兩個電極。
2.如權(quán)利要求1所述的集成無源器件的襯底的電阻率的測量結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述 鈍化層包括第二氧化層以及形成于所述第二氧化層上的氮化硅層。
3.—種如權(quán)利要求1所述的集成無源器件的襯底的電阻率的測量結(jié)構(gòu)的形成方法，其 特征在于，包括以下步驟步驟1，提供一襯底以及用于形成所述鈍化層中的所述第一開口和第二開口的光罩，利 用所述光罩在所述襯底表面形成所述第一硅化物區(qū)域和第二硅化物區(qū)域；步驟2，通過沉積工藝在所述襯底上形成所述第一氧化層，并在所述第一氧化層中刻蝕 出第一開孔和第二開孔以露出所述第一硅化物區(qū)域和第二硅化物區(qū)域；步驟3，在所述第一氧化層上沉積一層金屬以形成頂層金屬，同時，所述第一開孔和第 二開孔被金屬填充而形成所述第一通孔和第二通孔；步驟4，刻蝕所述頂層金屬以形成所述第一頂層金屬區(qū)域和第二頂層金屬區(qū)域，并在所 述第一頂層金屬區(qū)域和第二頂層金屬區(qū)域的表面沉積所述鈍化層；步驟5，再次利用所述光罩在所述鈍化層中形成所述第一開口和第二開口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種集成無源器件的襯底的電阻率的測量結(jié)構(gòu)，通過在襯底表面形成第一硅化物區(qū)域和第二硅化物區(qū)域，并形成與該第一硅化物區(qū)域和第二硅化物區(qū)域分別對應(yīng)的第一開口和第二開口以引出測量電阻率用的兩個電極，從而能夠有效地對集成無源器件的襯底的電阻率進(jìn)行測量，進(jìn)而能夠?qū)σr底的電阻率進(jìn)行監(jiān)測，并得到各工藝制程對襯底的電阻率的熱影響。而且，本發(fā)明公開了一種集成無源器件的襯底的電阻率的測量結(jié)構(gòu)的形成方法，通過利用形成第一開口和第二開口的光罩來形成第一硅化物區(qū)域和第二硅化物區(qū)域，從而不用額外制作光罩而實現(xiàn)該測量結(jié)構(gòu)，進(jìn)而降低了成本，簡化了制程。
文檔編號H01L21/02GK101834169SQ20101016487
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者黎坡 申請人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司