一種閃存測試結(jié)構的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種閃存測試結(jié)構，至少包括：基底與其上表面的氧化層；該氧化層上表面由下而上依次堆疊有浮柵、絕緣層及控制柵；該控制柵上表面刻蝕有平行排列且與所述氧化層上表面貫通的若干第一條形槽；浮柵、絕緣層以及控制柵的側(cè)壁及第一條形槽的側(cè)壁均設有保護層；刻蝕于控制柵上表面、與若干第一條形槽以及控制柵側(cè)壁相交的第二條形槽；第二條形槽間斷于保護層處；第二條形槽無間斷的區(qū)域與絕緣層上表面貫通；第二條形槽左、右兩邊的所述控制柵之間加有電壓。本實用新型在控制柵表面增加第一條形槽，通過測試第二條形槽左右兩邊的控制柵間的電流來監(jiān)測形成控制柵輪廓的工藝水平及刻蝕形成定義邏輯柵極的所述第二條形槽的刻蝕水平。
【專利說明】一種閃存測試結(jié)構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及半導體器件測試結(jié)構，特別是涉及一種閃存測試結(jié)構。
【背景技術】
[0002]半導體存儲器件中，閃存(FLASH)是一種非易失性的存儲器，且屬于可擦除可編程只讀存儲器，同時，閃存產(chǎn)品具有存取速度快、質(zhì)輕容量大、存取裝置體積小等優(yōu)點，被廣泛應用于各類諸如智能卡、SIM卡、微控制器和手機等電子產(chǎn)品中。
[0003]一般而言，F(xiàn)LASH器件基本分為兩種類型:疊柵器件和分柵器件。疊柵器件通常包含有浮柵和控制柵，浮柵位于控制柵和基底之間，其不與電路連接，處于浮置狀態(tài)，用于存儲數(shù)據(jù)；控制柵用于控制浮柵。此外，浮柵與基底間還存在氧化層，浮柵與控制柵之間還存在有介質(zhì)層。
[0004]請參考圖1，表示的是現(xiàn)有技術中疊柵結(jié)構閃存單元的俯視示意圖，圖2表示為圖1沿XX’方向的截面示意圖。圖2中，基底10上表面設有氧化層11;所述氧化層上表面由下而上依次堆疊有浮柵12、絕緣層13以及控制柵14 ;由所述浮柵、絕緣層以及控制柵組成的層疊結(jié)構的側(cè)壁設有保護層15 ;當進行控制柵刻蝕時，往往會由于控制柵的側(cè)壁斜坡而使得在所述保護層投影于所述控制柵的區(qū)域會殘留一部分控制柵材料，給器件帶來制造的缺陷。如圖1中在所述控制柵的表面刻蝕貫通于所述絕緣層的溝槽141圖3為圖1沿YY’方向的截面示意圖。圖2和圖3中的殘留物142為所述控制柵側(cè)壁的保護層15投影于所述控制柵表面的區(qū)域形成殘留物142，由殘留物給器件帶來的缺陷極有可能使得器件失效，給生產(chǎn)來帶嚴重的損失。通常情況下，控制柵刻蝕帶來的缺陷在現(xiàn)有技術中無法精確預測或監(jiān)測，從而使后續(xù)的失效分析手段更加復雜。
[0005]因此，有必要提出一種能夠有效且最大程度的監(jiān)測由于控制柵的刻蝕帶來的殘留物導致缺陷的測試結(jié)構，即本實用新型的一種閃存測試結(jié)構。
實用新型內(nèi)容
[0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種閃存測試結(jié)構，用于解決現(xiàn)有技術中由于控制柵刻蝕導致的器件缺陷而無法精確監(jiān)測的問題。
[0007]為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種閃存測試結(jié)構，所述閃存測試結(jié)構至少包括:基底與位于該基底上表面的氧化層；所述氧化層上表面由下而上依次堆疊有浮柵、絕緣層以及控制柵；所述控制柵上表面刻蝕有平行排列且通過所述控制柵、絕緣層以及浮柵與所述氧化層上表面貫通的若干第一條形槽；由所述浮柵、絕緣層以及控制柵組成的層疊結(jié)構的側(cè)壁以及所述若干第一條形槽的側(cè)壁均設有保護層；刻蝕于所述控制柵上表面、與所述若干第一條形槽以及所述控制柵側(cè)壁相交的第二條形槽；所述第二條形槽間斷于所述保護層處；所述第二條形槽無間斷的區(qū)域與所述絕緣層上表面貫通；所述第二條形槽左、右兩邊的所述控制柵之間加有電壓。
[0008]作為本實用新型的閃存測試結(jié)構的一種優(yōu)選方案，所述保護層為由氮化物和氧化物組成的介質(zhì)結(jié)構。
[0009]作為本實用新型的閃存測試結(jié)構的一種優(yōu)選方案，所述平行排列的若干第一條形槽彼此之間間距相等，所述若干第一條形槽的長度相等并且其首尾兩端分別彼此對齊。
[0010]作為本實用新型的閃存測試結(jié)構的一種優(yōu)選方案，所述第二條形槽的個數(shù)為一個。
[0011]作為本實用新型的閃存測試結(jié)構的一種優(yōu)選方案，所述第二條形槽與所述若干相互平行的第一條形槽垂直相交。
[0012]作為本實用新型的閃存測試結(jié)構的一種優(yōu)選方案，所述氧化層材料為二氧化硅。
[0013]作為本實用新型的閃存測試結(jié)構的一種優(yōu)選方案，所述浮柵與所述控制柵的材料為多晶娃。
[0014]作為本實用新型的閃存測試結(jié)構的一種優(yōu)選方案，所述絕緣層為包含氧化物-氮化物-氧化物或包含氧化物-氮化物的介質(zhì)結(jié)構。
[0015]如上所述，本實用新型的閃存測試結(jié)構，具有以下有益效果:本實用新型在控制柵表面增加若干平行排列且與第二條形槽相交的第一條形槽，通過在第二條形槽左、右兩邊的控制柵之間施加電壓，來測試其中是否有電流來監(jiān)測刻蝕控制柵時因殘留物而是否產(chǎn)生缺陷的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為現(xiàn)有技術中的閃存結(jié)構的俯視示意圖。
[0017]圖2為圖1中閃存結(jié)構沿XX’方向的截面示意圖。
[0018]圖3為圖1中閃存結(jié)構沿YY’方向的截面示意圖。
[0019]圖4為本實用新型的閃存測試結(jié)構的俯視示意圖。
[0020]圖5為圖4中閃存測試結(jié)構沿XX’方向的截面示意圖。
[0021]圖6為圖4中閃存測試結(jié)構沿YY’方向的截面示意圖。
[0022]元件標號說明
[0023]10、20 基底
[0024]11,21 氧化層
[0025]12、22 浮柵
[0026]13、23 絕緣層
[0027]14、24 控制柵
[0028]141 溝槽
[0029]142、242 殘留物
[0030]15、25 保護層
[0031]241第一條形槽
[0032]26 第二條形槽
【具體實施方式】
[0033]以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點與功效。本實用新型還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本實用新型的精神下進行各種修飾或改變。
[0034]請參閱圖4至圖6。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實用新型的基本構想，遂圖式中僅顯示與本實用新型中有關的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復雜。
[0035]本實用新型提供一種閃存測試結(jié)構，圖4表示為本實用新型的閃存測試結(jié)構的俯視示意圖；圖5為圖4中閃存測試結(jié)構沿XX’方向的截面示意圖，即為本實用新型的閃存測試結(jié)構沿XX’方向的縱截面示意圖。如圖5所示，本實用新型的閃存測試結(jié)構至少包括:基底20 ;位于該基底上表面的氧化層21，優(yōu)選地，本實施例中，所述基底為半導體基底，所述氧化層的材料為二氧化硅，所述氧化層作為隧穿氧化層；所述氧化層21的上表面由下而上依次堆疊有浮柵22、絕緣層23以及控制柵24，優(yōu)選地，本實施例中，所述浮柵以及控制柵的材料為多晶硅。同時，優(yōu)選地，所述絕緣層為包含氧化物-氮化物-氧化物(ONO)的層疊介質(zhì)結(jié)構或包含氧化物-氮化物(ON)的層疊介質(zhì)結(jié)構，所述介質(zhì)結(jié)構為氧化物、氮化物、氧化物三層材料層疊的介質(zhì)結(jié)構或為氧化物、氮化物兩層材料層疊的介質(zhì)結(jié)構。本實施例中，所述ONO介質(zhì)結(jié)構為二氧化硅-氮化硅-二氧化硅三層材料層疊的介質(zhì)結(jié)構。
[0036]本實用新型的所述控制柵上表面設有平行排列的若干第一條形槽241，所述第一條形槽241相互間隔并分布成為如圖4所示的一列，優(yōu)選地，所述平行排列的若干第一條形槽彼此之間的間距相等，并且所述若干第一條形槽的長度相等，同時所述若干第一條形槽的首尾兩端分別彼此對齊，即每一個第一條形槽的首端與其他第一條形槽的首端對齊；每一個第一條形槽的末端與其他第一條形槽的尾端對齊。圖6表示為圖4中閃存測試結(jié)構沿Ti’方向的截面示意圖。如圖6所示，本實用新型的所述第一條形槽241是用來定義閃存結(jié)構的控制柵極，因此，所述第一條形槽241通過所述控制柵24、絕緣層23以及浮柵22與所述氧化層21上表面貫通。
[0037]本實用新型的所述測試結(jié)構的所述浮柵、絕緣層以及控制柵組成層疊結(jié)構，如圖5所示，該層疊結(jié)構的側(cè)壁設有保護層25，同時，如圖4中，所述若干第一條形槽241的側(cè)壁也均設有該保護層25。優(yōu)選地，所述保護層為由氮化物和氧化物組成的介質(zhì)結(jié)構，該介質(zhì)結(jié)構為層疊介質(zhì)結(jié)構。
[0038]本實用新型中，所述控制柵24的上表面刻蝕有第二條形槽26，本實用新型的所述第二條形槽用來定義閃存結(jié)構的邏輯柵極；優(yōu)選地，本實施例中所述第二條形槽的個數(shù)為一個，進一步，本實施例中所述第二條形槽與所述若干相互平行的第一條形槽垂直相交。即如圖4所示，所述第二條形槽26垂直于所述第一條形槽241 ;所述第二條形槽26與所述若干第一條形槽24和所述控制柵側(cè)壁分別相交，并且所述第二條形槽間斷于所述保護層處。同時，所述第二條形槽無間斷的區(qū)域與所述絕緣層上表面貫通，如圖5所示，所述第二條形槽26刻蝕至露出所述絕緣層上表面為止，虛線代表形成該第二條形槽的輪廓。本實用新型的所述閃存測試結(jié)構中，所述第二條形槽左、右兩邊的所述控制柵之間加有電壓，如圖4所示，在所述第二條形槽26的左右兩端的所述控制柵24上施加電壓，目的是來測試是否有電流通過位于所述第二條形槽左右兩邊的控制柵。
[0039]本實用新型的所述閃存測試結(jié)構的測試原理為:在制程工藝中，由于工藝條件的差別，有時會導致所述控制柵呈如圖4所示的斜坡形狀，從而導致控制柵的側(cè)壁呈斜坡形狀，即所述控制柵的側(cè)壁不是垂直于水平面，而是與位于水平面上的所述控制柵的水平表面呈不為90度的夾角，即所述控制柵的側(cè)壁在所述控制柵的表面具有投影；同時如圖6所示，在形成眾多的相互平行的第一條形槽時，所述第一條形槽241的側(cè)壁亦呈斜坡狀，即所述第一條形槽241的側(cè)壁投影于所述控制柵的上表面。
[0040]所述第二條形槽與所述若干第一條形槽以及所述控制柵側(cè)壁相交的同時，在所述第一條形槽側(cè)壁和所述控制柵側(cè)壁的保護層處間斷，也就是說，本實施例中的所述刻蝕方法為離子束濺射刻蝕，該刻蝕對所述控制柵完全刻蝕，對所述保護層刻蝕很少或基本不刻蝕，因此，形成所述第二條形槽時，所述控制柵被刻蝕至露出所述絕緣層上表面為止，而同時留下了所述保護層的材料，如圖6所示，表示的是圖4中的閃存測試結(jié)構沿YY’方向的截面示意圖。其中所述第二條形槽26在所述第一條形槽241之外的區(qū)域形成暴露出絕緣層上表面的溝槽，有保護層的區(qū)域不被刻蝕。
[0041]在所述第一條形槽側(cè)壁呈斜坡或所述控制柵側(cè)壁呈斜坡的影響下，可使得刻蝕形成所述第二條形槽時在所述保護層投影于所述絕緣層處留下所述控制柵材料的殘留物242。同時導致留下所述控制柵材料的殘留物242的另一個原因在于形成所述第二條形槽的刻蝕工藝水平。
[0042]在如圖4所示的測試結(jié)構的所述第二條形槽左右兩邊的所述控制柵加電壓，測試該左右兩邊是否存在電流，若不存在，即所述第二條形槽左右兩邊的控制柵不導通，則說明，在刻蝕所述控制柵形成所述第二條形槽的同時，沒有在所述保護層處形成殘留物；若存在電流，則說明在刻蝕所述控制柵形成所述第二條形槽的同時，在所述保護層處形成如圖5中的殘留物242，該殘留物242與所述第二條形槽之外沒有被刻蝕的所述控制柵區(qū)域相連接，所述第二條形槽左右兩邊的控制柵與所述殘留物一起導通形成電流回路。
[0043]因此，本實用新型的所述閃存測試結(jié)構可以用來監(jiān)測形成所述控制柵側(cè)壁的傾斜程度和刻蝕形成所述第二條形槽的刻蝕工藝條件是否完善；當傾斜程度很大以及刻蝕形成所述第二條形槽的刻蝕工藝條件不完善時，足以導致刻蝕形成第二條形槽時留下殘留物，則可能會由此造成器件缺陷而導致器件的失效。
[0044]綜上所述，本實用新型在控制柵表面增加若干平行排列的第一條形槽，通過在第二條形槽左、右兩邊的控制柵之間施加電壓，測試其是否有電流，并監(jiān)測刻蝕控制柵時是否有殘留物，并進一步反應形成控制柵輪廓的工藝水平以及刻蝕形成定義邏輯柵極的所述第二條形槽的刻蝕水平。所以，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0045]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種閃存測試結(jié)構，其特征在于，所述閃存測試結(jié)構至少包括: 基底與位于該基底上表面的氧化層；所述氧化層上表面由下而上依次堆疊有浮柵、絕緣層以及控制柵； 所述控制柵上表面刻蝕有平行排列且通過所述控制柵、絕緣層以及浮柵與所述氧化層上表面貫通的若干第一條形槽； 由所述浮柵、絕緣層以及控制柵組成的層疊結(jié)構的側(cè)壁以及所述若干第一條形槽的側(cè)壁均設有保護層； 刻蝕于所述控制柵上表面、與所述若干第一條形槽以及所述控制柵側(cè)壁相交的第二條形槽；所述第二條形槽間斷于所述保護層處； 所述第二條形槽無間斷的區(qū)域與所述絕緣層上表面貫通； 所述第二條形槽左、右兩邊的所述控制柵之間加有電壓。
2.根據(jù)權利要求1所述的閃存測試結(jié)構，其特征在于:所述保護層為由氮化物和氧化物組成的層疊介質(zhì)結(jié)構。
3.根據(jù)權利要求1所述的閃存測試結(jié)構，其特征在于:所述平行排列的若干第一條形槽彼此之間間距相等，所述若干第一條形槽的長度相等并且其首尾兩端分別彼此對齊。
4.根據(jù)權利要求3所述的閃存測試結(jié)構，其特征在于:所述第二條形槽的個數(shù)為一個。
5.根據(jù)權利要求4所述的閃存測試結(jié)構，其特征在于:所述第二條形槽與所述若干相互平行的第一條形槽垂直相交。
6.根據(jù)權利要求1所述的閃存測試結(jié)構，其特征在于:所述氧化層材料為二氧化硅。
7.根據(jù)權利要求1所述的閃存測試結(jié)構，其特征在于:所述浮柵與所述控制柵的材料為多晶娃。
8.根據(jù)權利要求1所述的閃存測試結(jié)構，其特征在于:所述絕緣層為包含氧化物-氮化物-氧化物或包含氧化物-氮化物的層疊介質(zhì)結(jié)構。
【文檔編號】H01L21/66GK203826349SQ201420238782
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月9日 優(yōu)先權日:2014年5月9日
【發(fā)明者】陳建奇 申請人:中芯國際集成電路制造(北京)有限公司