一种监控浅掺杂漏离子注入角度偏移的测试结构及方法技术

本申请公开了一种监控浅掺杂漏离子注入角度偏移的测试结构及方法，所述测试结构位于晶圆切割道内，所述测试结构包括：放大器、具有相反电流方向，且与芯片上MOS管同型的两个MOS管分别为第一MOS管和第二MOS管、第一电阻和第二电阻。通过放大器放大第一MOS管和第二MOS管之间的电流/电压差，同时消除影响MOS管电流/电压的其他因素，来实时监控芯片上的MOS管浅掺杂漏离子注入角度偏移。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及集成电路制造领域，特别涉及一种监控浅掺杂漏离子注入角度偏移的测试结构及方法。
技术介绍
目前，在半导体器件的制造工艺中，P型金属氧化物半导体（PMOS）管、NMOS管、或者由PMOS管和NMOS管共同构成的互补型金属氧化物半导体（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS）管成为构成芯片的基本器件。现有技术中MOS管的制作方法，包括以下步骤：步骤11、在具有阱101的半导体衬底100上依次形成栅氧化层102和多晶硅栅极103；具体地，对半导体衬底100进行阱注入，形成阱101；在半导体衬底100上依次生长栅氧化层和沉积多晶硅层，随后在多晶硅层的表面涂布光刻胶层（图中未显示），曝光显影图案化光刻胶层，定义出栅极的位置，以光刻胶图形为掩膜，依次刻蚀多晶硅层和栅氧化层，形成栅氧化层102和多晶硅栅极103。对于PMOS晶体管，阱注入为N型元素氟化硼（BF2）或硼（B），如果制作的是NMOS晶体管，阱注入为P型元素磷（P）或砷（As）。步骤12、在多晶硅栅极103两侧的半导体衬底100上进行浅掺杂漏（LDD）离子注入，形成LDD区106；其中，LDD注入的角度为垂直90度。步骤13、在所述多晶硅栅极103的两侧形成侧壁层104；步骤14、以多晶硅栅极103和侧壁层104为掩膜对具有阱101的半导体衬底100进行离子注入，形成源漏极105。r>其中，由于PMOS管用空穴作为多数载流子，所以PMOS管的LDD注入和源漏注入为P型；由于NMOS管用电子作为多数载流子，所以NMOS管的LDD注入和源漏注入为N型。根据上述描述，图1为现有技术形成MOS管的结构示意图。需要注意的是，MOS管也分为高精度的模拟器件和精度要求相对较低的逻辑器件。在步骤12中，LDD离子注入的角度标准为垂直90度，在离子注入角度从垂直方向偏移大于0.2度的时候，离子注入机台本身可以检测出来，但是，对于芯片上高精度的模拟器件，LDD离子注入的角度即使偏移小于0.2度，也会对高精度的模拟器件性能产生影响，可是离子注入机台无法监控出来，仍然认为注入角度没有偏移，仍为90度。这样，由于LDD离子注入角度的偏移，所导致的模拟器件性能的影响改变就无法监控出来，因而降低了模拟器件的性能。
技术实现思路
本申请公开了一种监控浅掺杂漏离子注入角度偏移的测试结构及方法，以实时监控芯片上的MOS管浅掺杂漏离子注入角度偏移。本申请的技术方案如下：本申请公开了一种监控浅掺杂漏离子注入角度偏移的测试结构，所述测试结构位于晶圆切割道内，用于监控芯片上的MOS管浅掺杂漏离子注入角度偏移，所述测试结构包括：放大器、具有相反电流方向，且与芯片上MOS管同型的两个MOS管分别为第一MOS管和第二MOS管、第一电阻和第二电阻；所述放大器，用于放大第一MOS管和第二MOS管之间的电流/电压差，具有第一输入端，第二输入端，第一输出端和第二输出端；其第一输入端和第一输出端分别连接第一电阻的两端；其第二输入端和第二输出端分别连接第二电阻的两端；第一输入端与第一MOS管的源极连接；第二输入端与第二MOS管的源极连接；所述第一MOS管，用于在放大器的第一输入端输入所述第一MOS管的电流/电压，所述第一MOS管的漏极接电源电压；所述第二MOS管，用于在放大器的第二输入端输入与第一MOS管电流方向相反的第二MOS管的电流/电压，所述第二MOS管的漏极接地。当芯片上的MOS管为PMOS管时，第一MOS管和第二MOS管为P型MOS管；当芯片上的MOS管为NMOS管时，第一MOS管和第二MOS管为N型MOS管。随着所述浅掺杂漏离子注入角度由垂直到倾斜的变化，所述第一MOS管和第二MOS管之间的电流/电压具有相反的变化趋势。本申请还公开了一种如上所述测试结构监控浅掺杂漏离子注入角度偏移的方法，该方法包括：在放大器的第一输入端和第二输入端分别输入第一MOS管和第二MOS管的电流/电压；经放大器信号放大后，得到放大后的第一MOS管和第二MOS管的电流/电压差；根据所述放大后的电流/电压差是否超过容许范围，判断浅掺杂漏离子注入角度是否偏移。随着所述浅掺杂漏离子注入角度由垂直到倾斜的变化，所述第一MOS管和第二MOS管之间的电流/电压具有相反的变化趋势。通过本申请的技术方案，本专利技术的测试结构包括：放大器、具有相反电流方向，且与芯片上MOS管同型的两个MOS管分别为第一MOS管和第二MOS管、第一电阻和第二电阻；所述放大器，用于放大第一MOS管和第二MOS管之间的电流/电压差，具有第一输入端，第二输入端，第一输出端和第二输出端；其第一输入端和第一输出端分别连接第一电阻的两端；其第二输入端和第二输出端分别连接第二电阻的两端；第一输入端与第一MOS管的源极连接；第二输入端与第二MOS管的源极连接；所述第一MOS管，用于在放大器的第一输入端输入所述第一MOS管的电流/电压，所述第一MOS管的漏极接电源电压；所述第二MOS管，用于在放大器的第二输入端输入与第一MOS管电流方向相反的第二MOS管的电流/电压，所述第二MOS管的漏极接地。随着所述浅掺杂漏离子注入角度由垂直到倾斜的变化，具有相反电流方向且同型的第一MOS管和第二MOS管之间的电流/电压具有相反的变化趋势，角度偏移越大，电流/电压差越大。本专利技术利用这一变化关系，通过放大器放大第一MOS管和第二MOS管之间的电流/电压差，同时消除影响MOS管电流/电压的其他因素，来实时监控芯片上的MOS管浅掺杂漏离子注入角度偏移。本专利技术的电学测量方法，相比于现有技术，能够更加准确及时地反映浅掺杂漏离子注入角度的偏移，即使偏移角度小于0.2度，也可以很及时地反映偏移。附图说明图1为现有技术形成MOS管的结构示意图。图2为本专利技术实施例监控掺杂漏离子注入角度偏移的测试结构示意图。图3为浅掺杂漏离子注入角度由垂直到倾斜一定角度时的示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本专利技术进一步详细说明。本专利技术测试结构位于晶圆切割道上，晶圆由多个芯片构成，芯片之间以切割道相隔。每个芯片通过沉积、微影、蚀刻、掺杂及热处理等工艺，在半导体衬底上形成元件、叠层、互连线以及焊垫等，在形成芯片结构层的同时也会根据测试需要在晶圆切割道上形成不同的测试结构。由于本专利技术的测试本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监控浅掺杂漏离子注入角度偏移的测试结构，所述测试结构位于晶圆切割道内，用于监控芯片上的MOS管浅掺杂漏离子注入角度偏移，其特征在于，所述测试结构包括：放大器、具有相反电流方向，且与芯片上MOS管同型的两个MOS管分别为第一MOS管和第二MOS管、第一电阻和第二电阻；所述放大器，用于放大第一MOS管和第二MOS管之间的电流/电压差，具有第一输入端，第二输入端，第一输出端和第二输出端；其第一输入端和第一输出端分别连接第一电阻的两端；其第二输入端和第二输出端分别连接第二电阻的两端；第一输入端与第一MOS管的源极连接；第二输入端与第二MOS管的源极连接；所述第一MOS管，用于在放大器的第一输入端输入所述第一MOS管的电流/电压，所述第一MOS管的漏极接电源电压；所述第二MOS管，用于在放大器的第二输入端输入与第一MOS管电流方向相反的第二MOS管的电流/电压，所述第二MOS管的漏极接地。

【技术特征摘要】
1.一种监控浅掺杂漏离子注入角度偏移的测试结构，所述测试结构位于晶圆切割
道内，用于监控芯片上的MOS管浅掺杂漏离子注入角度偏移，其特征在于，所述测
试结构包括：放大器、具有相反电流方向，且与芯片上MOS管同型的两个MOS管分
别为第一MOS管和第二MOS管、第一电阻和第二电阻；
所述放大器，用于放大第一MOS管和第二MOS管之间的电流/电压差，具有第一
输入端，第二输入端，第一输出端和第二输出端；其第一输入端和第一输出端分别连
接第一电阻的两端；其第二输入端和第二输出端分别连接第二电阻的两端；第一输入
端与第一MOS管的源极连接；第二输入端与第二MOS管的源极连接；
所述第一MOS管，用于在放大器的第一输入端输入所述第一MOS管的电流/电压，
所述第一MOS管的漏极接电源电压；
所述第二MOS管，用于在放大器的第二输入端输入与第一MOS管电流方向相反
的第二MOS管的电流/电压，所述第二MOS管的漏极接地。
2.如权利要求1所述的测试结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晨，陈文磊，李志林，
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