本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域,涉及一種深N阱隔離測(cè)試結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)是電壓控制的一種放大器件,是組成CMOS數(shù)字集成電路的基本單元。CMOS由PMOS管和NMOS管共同構(gòu)成,它的特點(diǎn)是低功耗。由于CMOS中一對(duì)MOS組成的門(mén)電路在瞬間要么PMOS導(dǎo)通、要么NMOS導(dǎo)通、要么都截至,比線性的三極管(BJT)效率要高得多,因此功耗很低。相對(duì)于其他邏輯系列,CMOS邏輯電路具有以下優(yōu)點(diǎn):1、允許的電源電壓范圍寬,方便電源電路的設(shè)計(jì);2、邏輯擺幅大,使電路抗干擾能力強(qiáng);3、靜態(tài)功耗低;4、隔離柵結(jié)構(gòu)使CMOS器件的輸入電阻極大,從而使CMOS期間驅(qū)動(dòng)同類(lèi)邏輯門(mén)的能力比其他系列強(qiáng)得多。
深N阱(Deep N-Well,DNW)隔離結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用在CMOS工藝制程中,主要是用DNW來(lái)隔離DNW里面的P阱(P-Well,PW)和P型襯底(Psub),使襯底耦合噪聲更小。
如圖1所示,顯示為目前DNW與DNW的隔離測(cè)試結(jié)構(gòu)的剖面圖,其主要是通過(guò)探測(cè)兩塊DNW包著的PW之間的漏電(如圖1中虛線所示),來(lái)偵測(cè)兩塊DNW區(qū)域之前的隔離是否失效。
然而,由從實(shí)際的產(chǎn)品版圖可以得知,DNW包圍PW時(shí)經(jīng)常結(jié)合N阱(N-Well,NW)橫向的隔離,即PW底部由DNW與Psub隔離開(kāi),PW水平方向會(huì)由NW隔離。所以DNW與DNW的隔離在兩個(gè)區(qū)域時(shí)要考慮NW和NW之間的隔離。NW和NW之間的隔離對(duì)兩塊DNW區(qū)域隔離也是尤為重要。
因此,如何提供一種新的深N阱隔離測(cè)試結(jié)構(gòu),以避免由于兩塊NW之間缺陷造成兩個(gè)DNW區(qū)域之間的隔離失效而沒(méi)有被偵測(cè)出來(lái),成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的一個(gè)重要技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本實(shí)用新型的目的在于提供一種深N阱隔離測(cè)試結(jié)構(gòu),用于解決現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法全面?zhèn)蓽y(cè)兩個(gè)DNW區(qū)域之間的隔離效果的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的,本實(shí)用新型提供一種深N阱隔離測(cè)試結(jié)構(gòu),所述深N阱隔離測(cè)試結(jié)構(gòu)包括P型襯底及形成于所述P型襯底中的第一深N阱、第二深N阱、第一N阱、第二N阱、第一P阱、第二P阱;其中:
所述第一P阱與第二P阱分離設(shè)置,所述第一N阱與第二N阱分離設(shè)置;且所述第一P阱、第二P阱的側(cè)面靠下部分分別被所述第一N阱、第二N阱所包圍;
所述第一深N阱、第二深N阱分別形成于所述第一P阱、第二P阱下方,且所述第一深N阱、第二深N阱的邊緣部分分別與所述第一N阱、第二N阱連接;
所述第一P阱、第二P阱分別通過(guò)相應(yīng)的引出部與第一測(cè)試焊盤(pán)、第二測(cè)試焊盤(pán)連接;
所述第一N阱、第二N阱分別通過(guò)相應(yīng)的引出部與第三測(cè)試焊盤(pán)、第四測(cè)試焊盤(pán)連接。
可選地,所述第一P阱、第二P阱、第一N阱、第二N阱的引出部分別包括形成于所述P型襯底上部的第一P型重?fù)诫s層、第二P型重?fù)诫s層、第一N型重?fù)诫s層、第二N型重?fù)诫s層。
可選地,所述第一P型重?fù)诫s層、第二P型重?fù)诫s層、第一N型重?fù)诫s層、第二N型重?fù)诫s層之間通過(guò)形成于所述P型襯底中的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)隔離。
可選地,所述第一P型重?fù)诫s層、第二P型重?fù)诫s層、第一N型重?fù)诫s層、第二N型重?fù)诫s層分別通過(guò)第一導(dǎo)電線、第二導(dǎo)電線、第三導(dǎo)電線、第四導(dǎo)電線與所述第一測(cè)試焊盤(pán)、第二測(cè)試焊盤(pán)、第三測(cè)試焊盤(pán)、第四測(cè)試焊盤(pán)連接。
可選地,所述第一N阱、第二N阱之間形成有P型摻雜區(qū)域。
可選地,所述第一P阱、第二P阱、第一深N阱、第二深N阱的橫截面均為矩形,所述第一N阱、第二N阱的橫截面均為矩形環(huán)。
可選地,所述第一測(cè)試焊盤(pán)、第二測(cè)試焊盤(pán)、第三測(cè)試焊盤(pán)、第四測(cè)試焊盤(pán)的橫截面為圓形或矩形。
如上所述,本實(shí)用新型的深N阱隔離測(cè)試結(jié)構(gòu),具有以下有益效果:本實(shí)用新型的深N阱隔離測(cè)試結(jié)構(gòu)通過(guò)引入N型重?fù)诫s區(qū)域連接N阱,并增加用于測(cè)試兩個(gè)深N阱區(qū)域之間一對(duì)N阱之間隔離效果的測(cè)試焊盤(pán),避免了由于兩塊NW之間缺陷造成兩個(gè)DNW區(qū)域之間的隔離失效被忽視的問(wèn)題,從而能夠更為全面地偵測(cè)兩塊深N阱之間區(qū)域的隔離效果。本實(shí)用新型的深N阱隔離測(cè)試結(jié)構(gòu)適用于邏輯制程DNW隔離的相關(guān)測(cè)試結(jié)構(gòu)。
附圖說(shuō)明
圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的深N阱隔離測(cè)試結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖2顯示為本實(shí)用新型的深N阱隔離測(cè)試結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖3顯示為本實(shí)用新型的深N阱隔離測(cè)試結(jié)構(gòu)的漏電原理圖。
圖4顯示為本實(shí)用新型的深N阱隔離測(cè)試結(jié)構(gòu)的平面布局圖。
元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
1 P型襯底
2 第一深N阱
3 第二深N阱
4 第一N阱
5 第二N阱
6 第一P阱
7 第二P阱
8 第一測(cè)試焊盤(pán)
9 第二測(cè)試焊盤(pán)
10 第三測(cè)試焊盤(pán)
11 第四測(cè)試焊盤(pán)
12 第一P型重?fù)诫s層
13 第二P型重?fù)诫s層
14 第一N型重?fù)诫s層
15 第二N型重?fù)诫s層
16 淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)
17 P型摻雜區(qū)域
18 第一導(dǎo)電線
19 第二導(dǎo)電線
20 第三導(dǎo)電線
21 第四導(dǎo)電線
具體實(shí)施方式
以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式,熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
請(qǐng)參閱圖2至圖4。須知,本說(shuō)明書(shū)所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等,均僅用以配合說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容,以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀,并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件,故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義,任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整,在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下,均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí),本說(shuō)明書(shū)中所引用的如“上”、“下”、“左”、 “右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ),亦僅為便于敘述的明了,而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍,其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整,在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下,當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。
本實(shí)用新型提供一種深N阱隔離測(cè)試結(jié)構(gòu),請(qǐng)參閱圖2,顯示為所述深N阱隔離測(cè)試結(jié)構(gòu)的剖視圖,包括P型襯底1及形成于所述P型襯底1中的第一深N阱2、第二深N阱3、第一N阱4、第二N阱5、第一P阱6、第二P阱7;其中:
所述第一P阱6與第二P阱7分離設(shè)置,所述第一N阱4與第二N阱5分離設(shè)置;且所述第一P阱6、第二P阱7的側(cè)面靠下部分分別被所述第一N阱4、第二N阱5所包圍;
所述第一深N阱2、第二深N阱3分別形成于所述第一P阱6、第二P阱7下方,且所述第一深N阱2、第二深N阱3的邊緣部分分別與所述第一N阱4、第二N阱5連接;
所述第一P阱6、第二P阱7分別通過(guò)相應(yīng)的引出部與第一測(cè)試焊盤(pán)8、第二測(cè)試焊盤(pán)9連接;
所述第一N阱4、第二N阱5分別通過(guò)相應(yīng)的引出部與第三測(cè)試焊盤(pán)10、第四測(cè)試焊盤(pán)11連接。
作為示例,所述P型襯底1的材料包括但不限于硅、鍺、鍺硅、III-V族化合物等常規(guī)半導(dǎo)體襯底。
作為示例,所述第一P阱6、第二P阱7、第一N阱8、第二N阱9的引出部分別包括形成于所述P型襯底1上部的第一P型重?fù)诫s層12、第二P型重?fù)诫s層13、第一N型重?fù)诫s層14、第二N型重?fù)诫s層15。所述第一P型重?fù)诫s層12、第二P型重?fù)诫s層13、第一N型重?fù)诫s層14、第二N型重?fù)诫s層15可通過(guò)離子注入法得到。
作為示例,所述第一P型重?fù)诫s層12、第二P型重?fù)诫s層13、第一N型重?fù)诫s層14、第二N型重?fù)诫s層15之間通過(guò)形成于所述P型襯底1中的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)16隔離。淺溝槽隔離(shallow trench isolation,STI)技術(shù)的基本流程包括:先淀積氮化硅,然后在隔離區(qū)腐蝕出一定深度的溝槽,再進(jìn)行側(cè)墻氧化,用CVD法在溝槽中淀積SiO2,最后通過(guò)CMP法平坦化,形成溝槽隔離區(qū)和有源區(qū)。
作為示例,所述第一P型重?fù)诫s層12、第二P型重?fù)诫s層13、第一N型重?fù)诫s層14、第二N型重?fù)诫s層15分別通過(guò)第一導(dǎo)電線18、第二導(dǎo)電線19、第三導(dǎo)電線20、第四導(dǎo)電線21與所述第一測(cè)試焊盤(pán)8、第二測(cè)試焊盤(pán)9、第三測(cè)試焊盤(pán)10、第四測(cè)試焊盤(pán)11連接。所述第一導(dǎo)電線18、第二導(dǎo)電線19、第三導(dǎo)電線20、第四導(dǎo)電線21的材料包括但不限于Ag、Cu、Au、Fe等電的良導(dǎo)體。
作為示例,所述第一N阱4、第二N阱5之間形成有P型摻雜區(qū)域17。所述P型摻雜區(qū) 域17可與所述第一、第二P阱同時(shí)形成。
請(qǐng)參閱圖3,顯示為本實(shí)用新型的深N阱隔離測(cè)試結(jié)構(gòu)的漏電原理圖,其中兩根虛線分別示意了兩條漏電路徑。相對(duì)于傳統(tǒng)的深N阱隔離測(cè)試結(jié)構(gòu),本實(shí)用新型的深N阱隔離測(cè)試結(jié)構(gòu)增加了額外的測(cè)試回路(如圖3中虛線框所示),除了可以通過(guò)所述第一測(cè)試焊盤(pán)8、第二測(cè)試焊盤(pán)9測(cè)試兩塊深N阱之間(DNW to DNW)的漏電,還可以通過(guò)所述第三測(cè)試焊盤(pán)10、第四測(cè)試焊盤(pán)11測(cè)試兩個(gè)深N阱區(qū)域之間一對(duì)N阱之間(NW to NW)的漏電,避免了由于兩塊NW之間缺陷造成兩個(gè)DNW區(qū)域之間的隔離失效被忽視的問(wèn)題,從而能夠更為全面地偵測(cè)兩塊深N阱之間區(qū)域的隔離效果。
請(qǐng)參閱圖3,顯示為本實(shí)用新型的深N阱隔離測(cè)試結(jié)構(gòu)的一種平面布局圖。需要指出的是,為了圖示的方便,圖3中僅示出了第一P阱6、第二P阱7、第一深N阱2、第二深N阱3、第一N阱4、第二N阱5在P型襯底1中的相對(duì)位置,而未示出淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)、第一、第二P型重?fù)诫s區(qū)、第一、第二N型重?fù)诫s區(qū)等的相對(duì)位置。
作為示例,所述第一P阱6、第二P阱7、第一深N阱2、第二深N阱3的橫截面均為矩形,所述第一N阱4、第二N阱5的橫截面均為矩形環(huán)。
當(dāng)然,在其它實(shí)施例中,所述第一P阱6、第二P阱7、第一深N阱2、第二深N阱3、所述第一N阱4、第二N阱5的橫截面也可以為其它形狀,或根據(jù)工藝條件進(jìn)行調(diào)整,此處不應(yīng)過(guò)分限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
作為示例,所述第一測(cè)試焊盤(pán)8、第二測(cè)試焊盤(pán)9、第三測(cè)試焊盤(pán)10、第四測(cè)試焊盤(pán)11的橫截面包括但不限于圓形或矩形。
需要指出的是,圖4中所示的為所述第三測(cè)試焊盤(pán)10、第四測(cè)試焊盤(pán)11分別與所述第一N阱4、第二N阱5的相對(duì)外側(cè)區(qū)域連接的情形,然而在其它實(shí)施例中,所述第三測(cè)試焊盤(pán)10、第四測(cè)試焊盤(pán)11也可以分別與所述第一N阱4、第二N阱5的相對(duì)內(nèi)側(cè)區(qū)域連接。并且圖4中所示的為所述第一測(cè)試焊盤(pán)8、第二測(cè)試焊盤(pán)9、第三測(cè)試焊盤(pán)10、第四測(cè)試焊盤(pán)11為長(zhǎng)條狀,并分別延伸到所述第一P阱6、第二P阱7、第一N阱4、第二N阱5的相應(yīng)引出部區(qū)域,然而在其它實(shí)施例中,所述第一測(cè)試焊盤(pán)8、第二測(cè)試焊盤(pán)9、第三測(cè)試焊盤(pán)10、第四測(cè)試焊盤(pán)11也可以設(shè)置于所述第一N阱4、第二N阱5區(qū)域以外,并分別通過(guò)金屬導(dǎo)電線與所述第一P阱6、第二P阱7、所述第一N阱4、第二N阱5的相應(yīng)引出部區(qū)域連接。
綜上所述,本實(shí)用新型的深N阱隔離測(cè)試結(jié)構(gòu)通過(guò)引入N型重?fù)诫s區(qū)域連接N阱,并增加用于測(cè)試兩個(gè)深N阱區(qū)域之間一對(duì)N阱之間隔離效果的測(cè)試焊盤(pán),避免了由于兩塊NW之間缺陷造成兩個(gè)DNW區(qū)域之間的隔離失效被忽視的問(wèn)題,從而能夠更為全面地偵測(cè)兩塊深N阱 之間區(qū)域的隔離效果。所以,本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其功效,而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下,對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。