一种等离子浓度检测装置，用于检测晶圆周围的等离子浓度，所述装置包括场效应管、天线以及检测垫，所述天线采集待测环境等离子并将结果传送至所述场效应管，所述场效应管在等离子浓度过高时被击穿，通过所述检测垫检测所述场效应管是否被击穿即可判断待测环境的等离子浓度是否过大，其特征在于，所述检测垫上与天线制作在一起，该检测垫和天线一起连接至所述场效应管的栅极。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种半导体制成的应用装置，具体地说，涉及一种等离子浓度 检测装置。
技术介绍
在半导体制成的电浆蚀刻工序中，常伴随着高能量的粒子及光子的轰击，而这些幅射包含了离子、电子、紫外光及微弱的x射线，当高能幅射撞击到晶片表面时将会对组件特性造成伤害，而可回复性及不可回复性的伤害都有可能 发生。其中一个常见无法回复的损伤即为电浆电荷累积所造成的静电崩溃现象，通常称为电浆导致损坏(Plasma Induced Damage, PID)，或称之为天线效应 (Antenna Effect )。这是因为电浆中由于局部电荷不均匀，造成电荷累积在面积 很大或边长很长的导体上，而这些电荷将在很薄的栅极氧化层上产生电场。当 电荷收集够多时，跨在栅极氧化层上的电场将导致电流贯穿栅极氣化层，造成 损伤。因此，当需要测量晶圓附近的等离子浓度时，常常会利用上述PID效应进 行。请一并参阅图1A和图IB,通常的等离子^f企测装置包括场效应管11、天线 13、检测垫15以及保护二极管17，其中B、 G、 S、 D分别表示衬底以及场效应 管11的栅极、源极、漏极。将该等离子检测装置置于待测环境中，由天线13 采集其周围等离子浓度，通过检测垫15检测该场效应管11是否被击穿，即可 判断等离子浓度是否过大。现有等离子检测装置的缺陷在于，其天线13所占区 域较大，而对于本身具有多层结构的晶体而言，众多不同的天线层将会占据更 多的重要测试空间，故这样的结构难以应用于晶圓切割线之间。因此，有必要提供一种改进的等离子检测装置以降低其空间需求，使其能 够被插入于不岡晶圓层的切割线之间。专利技术内容本专利技术的蹈的在于提供一种半导体制成的应用装置，具体地说，涉及一种 改进型的等离子浓度检测装置。为实现上述目的，本专利技术提供一种等离子浓度检测装置，用于检测晶圆周 围的等离子浓度，所述装置包括场效应管、天线以及;f全测垫，所述天线采集待 测环境等离子并将结果传送至所述场效应管，所述场效应管在等离子浓度过高 时被击穿，通过所述检测垫检测所述场效应管是否被击穿即可判断待测环境的 等离子浓度是否过大，其中，所述检测垫上与天线制作在一起，该检测垫和天 线一起连接至所述场效应管的栅极。通过检测垫检测该场效应管与参考管的阈 值电压、4册极电流等电性变化即可判断待测环境的等离子浓度是否过大。与现有技术相比，本专利技术的等离子浓度检测装置在没有增加成本的基础上， 减少了装置的空间需求，使其能够被方便地应用于不同晶圓层的切割线之间。附图说明通过以下对本专利技术实施例结合其附图的描述，可以进一步理解其专利技术的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为图1A和闺1B为现有等离子浓度检测装置的结构示意图。图2为本专利技术第一实施方式的检测垫结构示意图。图3为本专利技术第二实施方式的检测垫结构示意图。图4为本专利技术等离子浓度检测装置的总体结构示意图。图5为本處明加入额外天线时的总体结构示意图。图6为本专利技术应用于不同天线层的总体结构示意图。具体实施方式请参阅图2，本专利技术的等离子浓度检测装置主要包括场效应管31、天线33、 检测垫35以及保护二极管37，其中B、 G、 S、 D分别表示衬底以及场效应管 31的栅极、源极、漏极。其中，该检测垫35通过该天线33连4妻至场效应管31,即可以将天线33直 接与检测垫35制作在一起。该检测垫35和设置在其上的天线33 —起连接至所述场效应管的樣极。天线33即由设置在检测垫35上的金属凸起构成。在本实 施例中，该天线33为梳状结构，根据使用需要，也可替换为交织角状结构，如 图3所示。由于收集等离子浓度的天线33与检测垫35均是采用金属制成，故 将天线33与检测垫35制作在一起，可以使该检测垫35同时也能够实现原有天 线33的作用，即可在节约空间的同时满足使用上的需要。请参阅图4，在使用时，该等离子浓度检测装置被埋藏在晶圆内部，由天线 33釆集其周围等离子浓度，再通过检测垫35与其他的检测垫检测场效应管31 与参考管(未围示)的阈值电压、栅极电流等电性变化即可判断待测环境的等 离子浓度是否过大。该保护二极管37用于保护场效应管31，能够将等离子导引 至保护二极管37,从而避免损坏场效应管31。请参阅图5,由于该检测垫35为标准大小(70*70微米)，故可以满足大多 数情况下等离子浓度测试时，检测装置天线大小的需求。在某些特殊应用需求 下，例如需要更为精确地测量等离子浓度时，若该检测垫35的大小仍然不够， 则本专利技术的等离子浓度检测装置也可以加入现有技术中的天线结构39来满足使 用需求。对于不同的天线层而言，本专利技术的等离子浓度检测装置的构造可以被轻易 复制并加以应用在每一天线层上。同时，将不同天线层的检测装置的天线堆叠 放置，还可以达到进一步节省空间的目的。如图6所示，其中的等离子浓度检 测装置40和50位于相邻的天线层，其天线41、 51堆叠放置(此时检测装置40 与50共用一个栅极)。权利要求1. 一种等离子浓度检测装置，用于检测晶圆周围的等离子浓度，所述装置包括场效应管、天线以及检测垫，所述天线采集待测环境等离子并将结果传送至所述场效应管，所述场效应管在等离子浓度过高时被击穿，通过所述检测垫检测所述场效应管是否被击穿即可判断待测环境的等离子浓度是否过大，其特征在于，所述检测垫上与天线制作在一起，该检测垫和天线一起连接至所述场效应管的栅极。2、 如权利要求1所述的等离子浓度检测装置，其特征在于所述天线是由设置 在检测垫表面的金属凸起构成。3、 如权利要求l所述的等离子浓度检测装置，其特征在于所述等离子浓度检 测装置进一步包括多个检测垫，所述检测垫分别连接至所述装置的衬底，以及 所述场效应管的源极和漏极。4、 如权利要求2所述的等离子浓度检测装置，其特征在于所述天线为梳状结 构。5、 如权利要求2所述的等离子浓度检测装置，其特征在于所述天线为交织角 状结构。6、 如权利要求l所述的等离子浓度检测装置，其特征在于所述等离子浓度检 测装置进一步包括一保护二极管。7、 如权利要求1至6任意一项所述的等离子浓度检测装置，其特征在于所述 等离子浓度检测装置进一步包括一额外的天线。8、 如权利要求1至6任意一项所述的等离子浓度检测装置，其特征在于相邻 天线层之间的等离子浓度检测装置共用一天线。9、 如权利要求1所述的等离子浓度检测装置，其特征在于所述等离子浓度检 测装置设置于晶圆切割线之间。全文摘要本专利技术提供一种等离子浓度检测装置，用于检测晶圆周围的等离子浓度，该装置包括场效应管、天线以及检测垫，该天线采集待测环境等离子并将结果传送至场效应管，该场效应管在等离子浓度过高时被击穿，所述检测垫上与天线制作在一起，该检测垫和天线一起连接至所述场效应管的栅极。通过检测垫检测该场效应管与参考管的阈值电压、栅极电流等电性变化即可判断待测环境的等离子浓度是否过大。与现有技术相比，本专利技术的等离子浓度检测装置在没有增加成本的基础上，减少了装置的空间需求，使其能够被方便地应用于不同晶圆层的切割线之间。文档编号G01T1/16GK101261324SQ20071003783公开日2008年9月10日 申请日期2007年3月6日 优先权日2007年3月6日专利技术者杨莉娟, 松 许 申请人:中芯国本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种等离子浓度检测装置，用于检测晶圆周围的等离子浓度，所述装置包括场效应管、天线以及检测垫，所述天线采集待测环境等离子并将结果传送至所述场效应管，所述场效应管在等离子浓度过高时被击穿，通过所述检测垫检测所述场效应管是否被击穿即可判断待测环境的等离子浓度是否过大，其特征在于，所述检测垫上与天线制作在一起，该检测垫和天线一起连接至所述场效应管的栅极。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：许松，杨莉娟，
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：31
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