等离子损伤测试结构以及等离子损伤测试方法技术

本发明专利技术揭示了一种等离子损伤测试结构，包含共用一源极的第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管的栅极连接一金属层天线接收极，所述第二晶体管的栅极连接一保护二极管。本发明专利技术还提供一种等离子损伤测试方法，包括：在半导体衬底上形成上述等离子损伤测试结构；将所述第一晶体管的栅极和漏极选中，测量所述第一晶体管的电性参数；将所述第二晶体管的栅极和漏极选中，测量所述第二晶体管的电性参数；确定所述第一晶体管和第二晶体管的电性参数之间的差值，由所述电性参数之间的差值表示等离子损伤对器件的影响程度。本发明专利技术的等离子损伤测试结构能够精确地反映同一区域的等离子体损伤对器件可靠性的影响。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术揭示了一种等离子损伤测试结构，包含共用一源极的第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管的栅极连接一金属层天线接收极，所述第二晶体管的栅极连接一保护二极管。本专利技术还提供一种等离子损伤测试方法，包括：在半导体衬底上形成上述等离子损伤测试结构；将所述第一晶体管的栅极和漏极选中，测量所述第一晶体管的电性参数；将所述第二晶体管的栅极和漏极选中，测量所述第二晶体管的电性参数；确定所述第一晶体管和第二晶体管的电性参数之间的差值，由所述电性参数之间的差值表示等离子损伤对器件的影响程度。本专利技术的等离子损伤测试结构能够精确地反映同一区域的等离子体损伤对器件可靠性的影响。【专利说明】
本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种。
技术介绍
在现有的半导体
，等离子体工艺具有方向性好、实现温度低、工艺步骤简单等诸多优点，已成为金属氧化物半导体(MOS)晶体管中不可缺少的一部分。然而，在等离子体工艺中，往往采用高能量的离子轰击MOS晶体管表面，从而对MOS晶体管造成损伤。其中，一种常见的无法恢复的损伤即电荷累积所造成的静电崩溃现象，通常称为等离子体损伤(plasma induce damage, PID):将MOS晶体管放置于等离子体环境中，对所述MOS晶体管进行等离子体刻蚀等工艺，若所述等离子体环境中存在不同数量的正电荷及负电荷，不均匀的电荷会分布在很薄的栅极氧化层上，进而产生电场，当电荷聚集够多时，将在栅极绝缘层产生漏电流。随着MOS晶体管尺寸的减小和多层金属的使用，这些电荷会进一步增加，会造成阈值电压漂移、跨导退化、结漏电增加等现象，严重影响MOS晶体管性能。 现有技术中，可以通过等离子损伤测试结构对上述不均匀分布的等离子体环境进行检测，一般，用于检测的测试结构包括:具有金属层天线接收极结构的晶体管和具有保护二极管的晶体管。 图1为具有金属层天线接收极结构的晶体管10，具有金属层天线接收极结构的晶体管10具有栅极11、源极12以及漏极13，其中，栅极11连接一金属层天线接收极结构14。 图2为具有保护二极管的晶体管20，具有保护二极管的晶体管20具有栅极21、源极22以及漏极23，其中，栅极21连接一保护二极管24。 在现有技术中，将具有金属层天线接收极结构的晶体管10和具有保护二极管的晶体管20分别放入待检测的等离子环境中，通过分别检测具有金属层天线接收极结构的晶体管10和具有保护二极管的晶体管20的阈值电压的变化，反应等离子体环境对晶体管的损伤。 然而，在现有技术中需要分别将具有金属层天线接收极结构的晶体管10和具有保护二极管的晶体管20放置在衬底上的不同区域，所以，现有技术的测试结构无法精确地反映同一区域的等离子体损伤对器件可靠性的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种，能够精确地反映同一区域的等离子体损伤对器件可靠性的影响。 为解决上述技术问题，一种等离子损伤测试结构，包含衬底上共用一源极的第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管的栅极连接一金属层天线接收极，所述第二晶体管的栅极连接一保护二极管。 进一步的，在所述等离子损伤测试结构中，所述第一晶体管的栅极和漏极与所述第二晶体管的栅极和漏极相对所述源极对称分布。 进一步的，在所述等离子损伤测试结构中，所述第一晶体管和第二晶体管还共用源极线以及衬底线。 进一步的，在所述等离子损伤测试结构中，所述第二晶体管的栅极通过所述保护二极管接所述衬底，所述保护二极管的正极接所述第二晶体管的栅极，所述保护二极管的负极接所述衬底。 进一步的，在所述等离子损伤测试结构中，所述第一晶体管和所述第二晶体管均为金属氧化物半导体场效应晶体管。 根据本专利技术的另一面，本专利技术还提供一种等离子损伤测试方法，用于测试等离子损伤对器件的影响程度，包括: 在衬底上形成等离子损伤测试结构，所述等离子损伤测试结构包含共用一源极的第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管的栅极连接一金属层天线接收极，所述第二晶体管的栅极连接一保护二极管； 将所述第一晶体管的栅极和漏极选中，测量所述第一晶体管的电性参数； 将所述第二晶体管的栅极和漏极选中，测量所述第二晶体管的电性参数； 确定所述第一晶体管和第二晶体管的电性参数之间的差值，由所述电性参数之间的差值表示等离子损伤对所述器件的影响程度。 进一步的，在所述等离子损伤测试方法中，所述电性参数包括电流和阈值电压中的至少一种。 进一步的，在所述等离子损伤测试方法中，所述第一晶体管的栅极和漏极与所述第二晶体管的栅极和漏极相对所述源极对称分布。 进一步的，在所述等离子损伤测试方法中，所述第一晶体管和第二晶体管还共用源极线以及衬底线。 进一步的，在所述等离子损伤测试方法中，所述第二晶体管的栅极通过所述保护二极管接所述衬底，所述保护二极管的正极接所述第二晶体管的栅极，所述保护二极管的负极接所述衬底。 进一步的，在所述等离子损伤测试方法中，所述第一晶体管和所述第二晶体管均为金属氧化物半导体场效应晶体管。 与现有技术相比，本专利技术提供的具有以下优点:所述等离子损伤测试结构包含两个共用一源极的第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管的栅极连接一金属层天线接收极，所述第二晶体管的栅极连接一保护二极管，与现有技术相比，本专利技术的等离子损伤测试结构，将现有的具有金属层天线接收极结构的晶体管和具有保护二极管的晶体管整合到一个结构中，从而将具有金属层天线接收极结构的晶体管和具有保护二极管的晶体管放置在衬底上的同一区域，所以能够精确地反映同一区域的等离子损伤测试结构对器件可靠性的影响；并且，将现有的具有金属层天线接收极结构的晶体管和具有保护二极管的晶体管整合到一个结构中，节约了测试结构的面积，制备方法简单。 【专利附图】【附图说明】 图1为现有技术中具有金属层天线接收极结构的晶体管的示意图； 图2为现有技术中具有保护二极管的晶体管的示意图； 图3为本专利技术一实施例中等离子损伤测试结构的示意图； 图4为本专利技术一实施例中等离子损伤测试方法的流程图。 【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专利技术，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，提供一种等离子损伤测试结构，所述等离子损伤测试结构包含两个共用一源极的第一晶体管和第二晶体管，所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子损伤测试结构，包含衬底上共用一源极的第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管的栅极连接一金属层天线接收极，所述第二晶体管的栅极连接一保护二极管。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王笃林，
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