静电测试控片以及静电测试方法技术

本发明专利技术的静电测试控片以及静电测试方法中，提供的静电测试控片包括半导体衬底，以及有序排布于所述半导体衬底上的若干个静电测试单元，所述静电测试单元包括一层间电容结构，所述层间电容结构包括依次层叠于半导体衬底上的第一金属层、绝缘介质层以及第二金属层。所述层间电容结构可以存在电荷，并且击穿电压值会因此减小，测定和比较经过待测设备的喷头处理之前和之后的击穿电压特性，判断待测设备是否积累有静电荷。利用紫外光照射静电测试控片一段时间，静电测试单元存储的静电荷会与紫外光产生的光生载流子复合，因此，经过紫外光处理之后的静电测试控片可以继续进行静电测试。本发明专利技术的静电测试控片可以多次循环使用，节约成本，提高效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种。
技术介绍
在集成电路制造过程中，有多道工艺都会使用喷头来对晶圆进行喷雾、喷水等制 程，用以对晶圆进行清洗或去除氧化层等。当喷头使用时间过长后，表面会发生老化，老化 的表面容易积累静电荷。当使用积累有静电荷的喷头对晶圆进行喷雾、喷水的等制程时，静 电荷就容易随着喷头转移到晶圆上，从而对晶圆上的器件造成破坏。因此，需要对喷头是否 积累有静电荷进行测试。 参考图1所示，现有技术中采用的静电测试的控片结构包括相对放置的金属线1 以及Γ，金属线1与金属线Γ电绝缘。并且金属线1以及Γ之间填充介质层3。静电测 试控片还包括分别与金属线1和Γ连接的测量垫片2和2'，在静电测试的过程中，将静电 测试控片放置于待测喷头的附近一段时间，之后在测量垫片2和2'之间加电压，测量金属 线1以及1'之间的介质层3的击穿电压特性。如果待测喷头中有积累的静电荷，则静电测 试控片中绝缘介质层3会存储电荷，使得介质层3的击穿电压值比未在喷头附近放置一段 时间之前的击穿电压值要小，更容易击穿。 现有技术的静电测试控片虽然可以检测喷头是否积累有电荷，但是如果该静电测 试控片被击穿，则该静电测试控片将无法继续使用，只能做报废处理。 因此，需要一种可以循环使用的静电测试控片，可以实现静电控片的多次使用，节 约成本，提高效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种可以循环使用的。 可以实现静电控片的多次使用，节约工艺成本，提高效率。 为解决上述技术问题，本专利技术提供一种静电测试控片，包括： 半导体衬底以及有序排布于所述半导体衬底上的若干个静电测试单元，每个所述 静电测试单元包括一层间电容结构，所述层间电容结构包括依次层叠于所述半导体衬底的 一第一金属层、一绝缘介质层和一第二金属层，其中，所述绝缘介质层部分覆盖所述第一金 属层。 可选的，所述静电测试控片包括至少25个静电测试单元。 可选的，所述绝缘介质层为氧化硅或者氮化硅。 可选的，所述绝缘介质层的厚度为100A-200A。 可选的，所述静电测试单元还包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第 二电极分别与所述第一金属层和所述第二金属层电连接。 可选的，所述静电测试单元还包括第一垫片和第二垫片，所述第一垫片和所述第 二垫片分别与所述第一电极和所述第二电极电连接。 -种静电测试方法，其特征在于，包括： 采用以上所述的静电测试控片，测试每个所述静电测试单元的击穿电压特性，得 到处理前所述静电测试控片中所有静电测试单元的击穿电压分布，并取处理前所述击穿电 压分布中最小的击穿电压值作为第一最小击穿电压值； 使用一待测设备的喷头对所述静电测试控片进行处理，测试每个所述静电测试单 元的击穿电压特性，得到处理后所述静电测试控片中所有静电测试单元的击穿电压分布， 并取处理后所述击穿电压分布中最小的击穿电压值作为第二最小击穿电压值；以及 若所述第一最小击穿电压值小于所述第二最小击穿电压值，则判断所述喷头存在 积累的静电荷。 可选的，测试所述静电测试单元的击穿电压特性的具体步骤包括： 在第一垫片和第二垫片之间施加线性增加的电压； 测试所述第一垫片和所述第二垫片之间的电流值； 记录当电流值增加到某一预定值时的电压值，所述电压值即为所述静电测试单元 的击穿电压值。 可选的，所述静电测试方法还包括：将所述静电测试控片置于紫外光下照射，去除 所述静电测试控片中存贮的静电荷。 可选的，紫外光照射所述静电测试控片的时间为5min_10min。 与现有技术相比，本专利技术具有以下优点： 本专利技术提供的中，提供的静电测试控片包括半导 体衬底，以及有序排布于所述半导体衬底上的若干个静电测试单元，所述静电测试单元包 括一层间电容结构，所述层间电容结构包括依次层叠于半导体衬底上的第一金属层、绝缘 介质层以及第二金属层。所述层间电容结构可以存在电荷，并且击穿电压值会因此减小，测 定和比较经过待测设备的喷头处理之前和之后的击穿电压特性，判断待测设备是否积累有 静电荷。利用紫外光照射静电测试控片一段时间，静电测试单元存储的静电荷会与紫外光 产生的光生载流子复合，因此，经过紫外光处理之后的静电测试控片可以继续进行静电测 试。本专利技术的静电测试控片可以多次循环使用，节约成本，提高效率。【附图说明】 图1为现有技术中静电测试控片结构的俯视图； 图2为本专利技术一实施例中静电测试单元的剖面示意图； 图3为本专利技术的静电测试控片的结构示意图； 图4为本专利技术一实施例中静电测试方法的流程图； 图5为本专利技术一实施例中测试静电测试单元击穿电压值的流程图。【具体实施方式】 下面将结合示意图对本专利技术的进行更详细的描 述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发 明，而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广 泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。 为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能 和结构，因为它们会使本专利技术由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开 发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的 限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费 时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。 在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下面说明和权利要 求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非 精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。 本专利技术的核心思想在于，提供的静电测试控片包括半导体衬底，以及有序排布于 所述半导体衬底上的若干个静电测试单元，所述静电测试单元包括一层间电容结构，所述 层间电容结构包括依次层叠于半导体衬底上的第一金属层、绝缘介质层以及第二金属层。 所述层间电容结构可以存在电荷，并且击穿电压值会因存储电荷而减小，测定和比较经过 待测设备的喷头处理之前和之后的层间电容结构的击穿电压特性的变化，可以判断待测设 备是否积累有静电荷。如果处理之后的击穿电压小于处理之前的击穿电压，则待测的喷头 处存在静电荷。之后，利用紫外光照射静电测试控片一段时间，静电测试单元存储的静电荷 会与紫外光照射产生的光生载流子复合，因此，经过紫外光处理之后的静电测试控片可以 继续进行静电测试。 具体的，结合上述核心思想，本专利技术提供的静电测试控片的结构参考图2所示，静 电测试控片包括半导体衬底100,以及有序排布于所述半导体衬底上的若干个静电测试单 元200。在本实施例中，所述静电测试控片至少包括25个所述静电测试单元200,但是，所 述静电测试单元的个数并不限于25个，还可以是3个、4个、10个，当然数量可以更多，并且 数量越多测试的静电测试的越准确。 参考图3所示，所述静电测试单元200包括一层间电容结构210,所述层间电容结 构包括依次层叠与所述半导体衬底100上的第一金属层211、绝缘介质层212和第二金属层 213。所述第一金属层211、所述绝缘介质层212以及所述第二金属层213形成一电容器结 构，在所述第一金属层211和所述绝缘介质层212之间加上电压或者周围存在电荷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静电测试控片，其特征在于，包括：半导体衬底以及有序排布于所述半导体衬底上的若干个静电测试单元，每个所述静电测试单元包括一层间电容结构，所述层间电容结构包括依次层叠于所述半导体衬底的一第一金属层、一绝缘介质层和一第二金属层，其中，所述绝缘介质层部分覆盖所述第一金属层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏禹，刘丽丽，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31