浅沟槽隔离能力测试结构及其测试方法技术

本发明专利技术提供了一种浅沟槽隔离能力测试结构及其测试方法，应用于半导体领域。在本发明专利技术实施例中，在衬底中限定呈梳状结构的第一有源区和第二有源区，并使第一有源区的多个齿部与第二有源区的多个齿部交错设置，从而在第一有源区的齿部和与第一有源区的齿部相邻的第二有源区的齿部之间形成浅沟槽隔离结构，然后在第一有源区梳状结构的柄部和第二有源区梳状结构的柄部上形成第一金属插塞和第二金属插塞，再通过所述第一金属插塞和所述第二金属插塞对所述浅沟槽隔离结构进行浅沟槽隔离能力测试，从而可快速地实现浅沟槽隔离能力检测，并能有效节省客户晶圆损失。并能有效节省客户晶圆损失。并能有效节省客户晶圆损失。

【技术实现步骤摘要】
浅沟槽隔离能力测试结构及其测试方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种浅沟槽隔离能力测试结构及其测试方法。

技术介绍

[0002]SRAM(Static Random Access Memory，静态随机存取存储器)是随机存储器的一种。SRAM的存储能力与浅沟槽的隔离能力有关，所以浅沟槽的隔离能力对于SRAM尤为重要。浅沟槽隔离技术随着技术节点缩小和深宽比的增加，以及浅沟槽隔离填充既要没有空洞，又要考虑到填充周期而尽可能地减少填充次数，从而浅沟槽隔离填充变得越来越有挑战。
[0003]一般SRAM的各尺寸比外围电路的设计规则都要小，也包括有源区(AA)间距。例如，图1中的PU1/PU2，PU1/PD1，PU2/PD2的有源区间距尤为关键。过小的有源区间距将直接影响浅沟槽填充，进而影响到浅沟槽的隔离能力。浅沟槽填充如果有空洞，将可能导致PU1/PU2，PU1/PD1，PU2/PD2的导通，从而影响SRAM的存储能力。
[0004]因此，对SRAM的浅沟槽隔离能力进行测试十分必要，目前，现有技术中采用线上监控的方式对浅沟槽隔离能力进行检测。但是由于浅沟槽填充后，空洞往往不在浅沟槽表面，需要额外的工艺去除填充的表面，把内部的空洞露出来，然后通过扫缺陷来发现空洞。这既增添了额外的工艺时间，又浪费了客户晶圆。
[0005]随着可靠性测试技术的日益更新，另一种对浅沟槽隔离能力进行测试方式为采用热载流子注入方式进行检测，然而该种检测方法检测时间较长，难以及早发现浅沟槽隔离问题，并同样容易造成晶圆损失。
[0006]为了及早发现浅沟槽隔离问题，且尽可能节省晶圆损失，可采用线上测试的斜坡电压测试方案，但是目前并没有与该测试方案对应的测试结构。并且，随着芯片存储单元越来越多，切割道越来越少，没有足够的地方来放测试结构。所以，测试结构一直被要求精简，急需整合多用途的可靠性测试结构，以节省测试结构面积。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种浅沟槽隔离能力测试结构及其测试方法，以能够快速地实现浅沟槽隔离能力检测，并能有效节省客户晶圆损失，以及可实现多用途地可靠性测试，节省测试结构面积。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种浅沟槽隔离能力测试结构，所述测试结构包括：
[0009]第一有源区和第二有源区，所述第一有源区和所述第二有源区均被限定在衬底中，所述第一有源区和所述第二有源区均呈梳状结构且交错设置，所述梳状结构包括柄部和多个齿部，所述第一有源区或所述第二有源区的多个齿部中的相邻两个齿部之间形成U型开口；
[0010]浅沟槽隔离结构，位于所述第一有源区的齿部和与所述第一有源区的齿部相邻的
所述第二有源区的齿部之间，所述浅沟槽隔离结构用于隔离所述第一有源区和所述第二有源区；
[0011]第一金属插塞和第二金属插塞，所述第一金属插塞和所述第二金属插塞分别设置在第一有源区梳状结构的柄部和第二有源区梳状结构的柄部，所述第一金属插塞和所述第二金属插塞用于进行浅沟槽隔离能力测试。
[0012]可选的，所述衬底中形成有深阱层，所述深阱层的离子掺杂类型为P型离子时，所述第一有源区的离子注入类型为P型离子，所述第二有源区的离子注入类型为N型离子。
[0013]可选的，所述衬底中形成有深阱层，所述深阱层的离子掺杂类型为N型离子时，所述第一有源区的离子注入类型为N型离子，所述第二有源区的离子注入类型为P型离子。
[0014]可选的，所述第一有源区梳状结构的柄部和所述第二有源区梳状结构的柄部平行设置，所述第一有源区梳状结构的多个齿部均与所述第一有源区梳状结构的柄部垂直设置，所述第二有源区梳状结构的多个齿部均与所述第二有源区梳状结构的柄部垂直设置。
[0015]基于如上所述的浅沟槽隔离能力测试结构，本专利技术还提供了一种浅沟槽隔离能力测试结构的测试方法，所述测试方法包括：
[0016]S1，在设置于第一有源区梳状结构的柄部上的第一金属插塞和设置于第二有源区梳状结构的柄部上的第二金属插塞之间加一第一预设电压；
[0017]S2，检测所述第一有源区与所述第二有源区之间的浅沟槽隔离结构的电性能参数，并根据所述电性能参数对所述浅沟槽隔离结构的隔离能力进行检测。
[0018]可选的，所述电性能参数包括所述浅沟槽隔离结构的工作电流和击穿电压。
[0019]可选的，所述步骤S2中根据所述电性能参数对所述浅沟槽隔离结构的隔离能力进行检测包括：
[0020]S21，当所述浅沟槽隔离结构的工作电流大于预设的击穿电流时，判断所述浅沟槽隔离结构的隔离能力失效。
[0021]可选的，所述步骤S2中根据所述电性能参数对所述浅沟槽隔离结构的隔离能力进行检测还包括：
[0022]S31，当所述浅沟槽隔离结构的工作电流小于预设的击穿电流时，在所述第一预设电压的基础上以均匀步进增加电压直至所述浅沟槽隔离结构击穿或达到最大电压；
[0023]S32，当施加在所述浅沟槽隔离结构的工作电压达到最大电压时，所述浅沟槽隔离结构未击穿，则对所述浅沟槽隔离结构的工作参数进行设置调整，得到调整后的最大电压，并以所述均匀步进增加电压至所述调整后的最大电压；
[0024]S33，若所述浅沟槽隔离结构仍未击穿，则重复S32，若所述浅沟槽隔离结构击穿，则获取当前位置所述浅沟槽隔离结构击穿的实际击穿电压，并将所述实际击穿电压与预设击穿电压进行比较；
[0025]S34，若所述实际击穿电压小于所述预设击穿电压，则判断当前位置所述浅沟槽隔离结构的隔离能力失效；
[0026]S35，否则，判断当前位置所述浅沟槽隔离结构的隔离能力有效。
[0027]可选的，所述方法还包括：
[0028]S41，在设置于第一有源区梳状结构的柄部上的第一金属插塞和设置于第二有源区梳状结构的柄部上的第二金属插塞之间依次分别施加第三预设电压、第四预设电压和第
五预设电压；
[0029]S42，分别获取所述浅沟槽隔离结构击穿时的所述第三预设电压、所述第四预设电压和所述第五预设电压的持续时长，并根据多个所述持续时长形成韦伯分布，以及根据所述韦伯分布得到0.1％失效概率下的失效寿命；
[0030]S43，若0.1％失效概率下的所述失效寿命小于预设寿命，判断所述浅沟槽隔离结构本征缺陷不符合标准；
[0031]S44，否则，判断所述浅沟槽隔离结构的本征缺陷符合标准。
[0032]与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案至少具有如下有益效果之一：
[0033]在本专利技术提供了的一种浅沟槽隔离能力测试结构及其测试方法中，通过对不同型有源区之间的浅沟槽隔离结构进行模拟，然后制备出用于测试所述浅沟槽隔离结构隔离能力的测试结构，并将该测试结构放于晶圆切割道上进行斜坡电压测试，从而可快速地实现浅沟槽隔离能力检测，并能有效节省客户晶圆损失。
[0034]进一步的，该测试结构还可用于经时绝缘击穿测试，使得该测试结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浅沟槽隔离能力测试结构，其特征在于，包括：第一有源区和第二有源区，所述第一有源区和所述第二有源区均被限定在衬底中，所述第一有源区和所述第二有源区均呈梳状结构且交错设置，所述梳状结构包括柄部和多个齿部，所述第一有源区或所述第二有源区的多个齿部中的相邻两个齿部之间形成U型开口；浅沟槽隔离结构，位于所述第一有源区的齿部和与所述第一有源区的齿部相邻的所述第二有源区的齿部之间，所述浅沟槽隔离结构用于隔离所述第一有源区和所述第二有源区；第一金属插塞和第二金属插塞，所述第一金属插塞和所述第二金属插塞分别设置在第一有源区梳状结构的柄部和第二有源区梳状结构的柄部，所述第一金属插塞和所述第二金属插塞用于进行浅沟槽隔离能力测试。2.如权利要求1所述的浅沟槽隔离能力测试结构，其特征在于，所述衬底中形成有深阱层，所述深阱层的离子掺杂类型为P型离子时，所述第一有源区的离子注入类型为P型离子，所述第二有源区的离子注入类型为N型离子。3.如权利要求1所述的浅沟槽隔离能力测试结构，其特征在于，所述衬底中形成有深阱层，所述深阱层的离子掺杂类型为N型离子时，所述第一有源区的离子注入类型为N型离子，所述第二有源区的离子注入类型为P型离子。4.如权利要求1所述的浅沟槽隔离能力测试结构，其特征在于，所述第一有源区梳状结构的柄部和所述第二有源区梳状结构的柄部平行设置，所述第一有源区梳状结构的多个齿部均与所述第一有源区梳状结构的柄部垂直设置，所述第二有源区梳状结构的多个齿部均与所述第二有源区梳状结构的柄部垂直设置。5.一种基于如权利要求1所述的浅沟槽隔离能力测试结构的测试方法，其特征在于，包括：S1，在设置于第一有源区梳状结构的柄部上的第一金属插塞和设置于第二有源区梳状结构的柄部上的第二金属插塞之间加一第一预设电压；S2，检测所述第一有源区与所述第二有源区之间的浅沟槽隔离结构的电性能参数，并根据所述电性能参数对所述浅沟槽隔离结构的隔离能力进行检测。6.如权利要求5所述的浅沟槽隔离能力测试结构的测试方法，其特征在于，所述电性能参数包括所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐敏，朱月芹，陈雷刚，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：