用于晶圆可接受性测试的焊盘及其制造方法技术

本公开涉及用于晶圆可接受性测试的焊盘及其制造方法。一种用于晶圆可接受性测试的焊盘，包括：半导体基底，具有至少一个二极管；以及位于所述半导体基底上方的至少一个金属层，用于连接到所述半导体基底中的器件。其中，所述至少一个二极管串联连接到所述至少一个金属层中最接近所述半导体基底的金属层。

【技术实现步骤摘要】
用于晶圆可接受性测试的焊盘及其制造方法
本公开涉及一种用于晶圆可接受性测试的焊盘及其制造方法。
技术介绍
集成电路芯片是一种精密的半导体器件。在集成电路芯片的制造过程中，需要精确地控制各个处理步骤。但是，目前仍然无法确保晶圆上制备得到的所有芯片都是合格产品。因此，人们通常采用晶圆可接受性测试(WaferAcceptanceTest,WAT)来对晶圆上的芯片进行检测，从而确定晶圆上的芯片的电学性能是否符合设计要求。
技术实现思路
根据本公开的第一方面，提供了一种用于晶圆可接受性测试的焊盘，包括：半导体基底，具有至少一个二极管；以及位于所述半导体基底上方的至少一个金属层，用于连接到所述半导体基底中的器件；其中，所述至少一个二极管串联连接到所述至少一个金属层中最接近所述半导体基底的金属层。根据本公开的第二方面，提供了一种用于制造用于晶圆可接受性测试的焊盘的方法，包括：提供半导体基底，所述半导体基底的掺杂类型为第一掺杂类型；对所述半导体基底的第一区域进行掺杂处理，使得所述第一区域的掺杂类型为第二掺杂类型，从而形成至少一个二极管；在所述半导体基底上形成至少一个金属层，使得所述至少一个金属层连接到所述半导体基底中的器件；以及使所述至少一个二极管串联连接到所述至少一个金属层中最接近所述半导体基底的金属层。通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：图1示出了用于晶圆可接受性测试的焊盘的俯视图。图2A示出了现有技术中沿图1的焊盘101的虚线AA’的剖面图。图2B示出了图2A所示的焊盘101中第一金属层与地之间的寄生电容的等效电路的示意图。图3A示出了根据本公开的一个实施例的用于晶圆可接受性测试的焊盘的结构的示意图。图3B示出了图3A所示的焊盘的寄生电容的等效电路的示意图。图3C和图3D示出了制造图3A所示的用于晶圆可接受性测试的焊盘的过程。图4A示出了根据本公开的一个实施例的用于晶圆可接受性测试的焊盘的示意图。图4B示出了图4A的焊盘中第一金属层与地之间的寄生电容的等效电路的示意图。图5示出了根据本公开的一个实施例的用于晶圆可接受性测试的焊盘的示意图。图6A示出了根据本公开的一个实施例的用于晶圆可接受性测试的焊盘的结构的示意图。图6B示出了图6A所示的焊盘中第一金属层与地之间的寄生电容的等效电路的示意图。图7示出了根据本公开的一个实施例的用于晶圆可接受性测试的焊盘的结构的示意图。图8示出了根据本公开的一个实施例的制造用于晶圆可接受性测试的焊盘的方法的流程图。注意，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在本说明书中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。为了便于理解，在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此，所公开的专利技术并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。图1示出了用于晶圆可接受性测试的焊盘的俯视图。如图1所示，焊盘101具有导电的金属结构(阴影部分)。通常，该金属结构是由多个金属层构成的，在金属结构中形成有通孔102，从而使得对应的金属层电连接。图2A示出了现有技术中沿图1的焊盘101的虚线AA’的剖面图。如图2A所示，在半导体基底201中具有用于隔离器件的浅沟槽隔离(ShallowTrenchIsolation,STI)202。在STI上方形成多个金属层，例如图2A所示的第一金属层(M1)205(即最接近半导体基底的金属层)以及上面的金属层206、207、208等。如图2A右侧的箭头所示，每个金属层可以被电连接到半导体基底上的待测器件(DeviceUnderTest,DUT)。各个金属层(205-208)之间可以通过层间电介质层212、213、214隔离。在第一金属层205与半导体基底201之间还设置有电介质层204，也称为金属前介电层(PreMetalDielectric,PMD)。此外，如图2A所示，各个金属层205-208之间还可以通过例如通孔209、210和211电连接。半导体基底201还可以被接地。例如，当半导体基底为P型掺杂时，可以通过在半导体基底中形成P+型掺杂(即P型重掺杂)区域203，并通过该P+型掺杂区域203电连接到地。图2B示出了图2A所示的焊盘101中第一金属层205与地之间的寄生电容的等效电路。如图2B所示，第一金属层205与地之间具有两个寄生电容，即STI的电容CSTI和电介质层204的电容CPMD。这两个电容是串联连接的关系。通常，可以通过以下平行板电容器的公式(1)计算电容C：其中，A为焊盘的面积，d0x为厚度，ε0为真空介电常数，ε0x为介质的相对介电常数。对于现有技术中的焊盘而言，假设焊盘的尺寸为80μm×80μm，STI的厚度dSTI为大约300nm，电介质层204的厚度dPMD大约为150nm。根据上面公式(1)，可以计算STI的电容CSTI≈0.74fF，电介质层204的电容CPMD≈1.47fF。这样，第一金属层205与地之间的寄生电容大约为通过上面的估算，可以看出，第一金属层205与地之间的寄生电容比较大，这往往对待测器件的性能产生较大影响，从而影响晶圆可接受性测试的准确性。图3A示出了根据本公开的一个实施例的用于晶圆可接受性测试的焊盘的结构的示意图。在图3A中，为了便于描述，省略了第一金属层304以上的各个电介质层和其它金属层，它们可以与图2A所示的结构相同。下面重点描述与图2A中的焊盘不同的部分。如图3A所示，用于晶圆可接受性测试的焊盘包括P型掺杂的半导体基底301、第一金属层305以及位于半导体基底301和第一金属层305之间的电介质层304。其中，如图3A右侧的箭头所示，第一金属层305可以电连接到半导体基底301中的待测器件(未示出)。此外，在半导体基底301中还可以包括N+型掺杂(即N型重掺杂)区域306，并且该N+型掺杂区域306通过通孔电连接到第一金属层305。由于半导体基底301是P型掺杂，所以在N+型掺杂区域306与半导体基底301之间形成了PN结。图3A所示的焊盘的寄生电容的等效电路如图3B所示。其中，二极管(即PN结)的电容Cdiode与电介质层304的电容CPMD串联连接。假设二极管的尺寸为0.5μm×0.5μm，PN结区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于晶圆可接受性测试的焊盘，其特征在于，包括：半导体基底，具有至少一个二极管；以及位于所述半导体基底上方的至少一个金属层，用于连接到所述半导体基底中的器件；其中，所述至少一个二极管串联连接到所述至少一个金属层中最接近所述半导体基底的金属层。

【技术特征摘要】
1.一种用于晶圆可接受性测试的焊盘，其特征在于，包括：半导体基底，具有至少一个二极管；以及位于所述半导体基底上方的至少一个金属层，用于连接到所述半导体基底中的器件；其中，所述至少一个二极管串联连接到所述至少一个金属层中最接近所述半导体基底的金属层。2.根据权利要求1所述的焊盘，其特征在于，所述至少一个二极管包括至少两个二极管，所述至少两个二极管被串联连接。3.根据权利要求2所述的焊盘，其特征在于，所述至少两个二极管通过所述至少一个金属层串联连接。4.根据权利要求2所述的焊盘，其特征在于，所述至少两个二极管通过导电材料串联连接。5.根据权利要求4所述的焊盘，其特征在于，所述导电材料为多晶硅或金属。6.根据权利要求1或2所述的焊盘，其特征在于，所述二极管的导通方向相同。7.根据权利要求6所述的焊盘，其特征在于，所述半导体基底接地，所述二极管的导通方向为从所述地朝向所...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤茂亮，柯天麒，姜鹏，
申请(专利权)人：德淮半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32