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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体制作及缺陷检测,涉及一种用于半导体结构中钝化层断裂检测的结构及方法。
技术介绍
1、在芯片制造过程中,通常情况下在晶圆上制作功能器件后会在晶圆的上方介质层中制作用于电性引出或电性连接的金属互连层,金属互连层可能包括多层互连金属及实现多层互连金属连接的导电柱,在完成金属互连层的制作之后还需要在晶圆的上表面制作一层钝化层以实现绝缘保护,由于顶层金属层通常会对嵌入顶层金属层间隙中的钝化层施加应力作用导致薄弱处的钝化层发生断裂的问题。
2、请参阅图1,显示为一般的半导体结构的局部剖面结构示意图,晶圆的最上方通常具有顶层金属层101及覆盖顶层金属层101的钝化层102,钝化层102通常需要承受来自顶层金属层101给予的应力,易发生断裂,尤其当顶层金属101厚度增加时,在特定的薄弱位置处(如图1中虚线框i所示区域)钝化层102更易发生断裂。该断裂缺陷会对芯片封装及其可靠性验证产生较大影响。目前针对钝化层是否发生断裂的监测方法主要依靠产品良率工程师对产品钝化层进行扫描以获取钝化层发生断裂处的sem图(如图2及图3所示,图2显示为半导体结构中钝化层发生断裂处的俯视sem图,图3为图2的纵向剖面结构图,图3中虚线框ii所示区域对应于图1中虚线框i所示区域)进行判断及失效分析,这样的方法需要增加额外的检测步骤和专用缺陷检测设备,检测步骤繁琐且费时费力,导致检测效率受限。
3、因此,如何提供一种用于半导体结构中钝化层断裂检测的结构及方法,以实现钝化层是否断裂的高效便捷检测,成为本领域技术人员亟待解决的一个重
4、应该注意,上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明,并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种用于半导体结构中钝化层断裂检测的结构及方法,用于解决现有技术中采用扫描电镜等专用缺陷检测设备对钝化层是否断裂进行检测时检测步骤繁琐且检测效率受限的问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种用于半导体结构中钝化层断裂检测的结构,包括:
3、至少一检测mom电容结构,所述检测mom电容结构包括至少一检测叉指组、多个检测金属及检测钝化单元,所述检测金属在第一方向上位于所述检测叉指组的两侧,所述检测钝化单元至少嵌入所述检测叉指组内及所述检测叉指组与所述检测金属之间的间隙,所述检测叉指组包括在第二方向上延伸的至少一第一检测叉指及至少一第二检测叉指,所述第一检测叉指及所述第二检测叉指在第一方向上间隔且交错排列;
4、至少一参照mom电容结构,位于所述检测mom电容结构的外围,所述参照mom电容结构包括至少一参照叉指组及参照钝化单元,所述参照钝化单元至少嵌入所述参照叉指组内,所述参照叉指组包括在第二方向上延伸的至少一第一参照叉指及至少一第二参照叉指,所述第一参照叉指及所述第二参照叉指在第一方向上间隔且交错排列。
5、可选地,所述第一检测叉指及所述第二检测叉指均为多个,多个所述第一检测叉指与多个所述第二检测叉指在第一方向上间隔且交替排列,所述检测叉指组还包括在第一方向上延伸且在第二方向上相对设置的第一检测汇流条及第二检测汇流条,多个所述第一检测叉指均与所述第一检测汇流条连接,多个所述第二检测叉指均与所述第二检测汇流条连接。
6、可选地,所述第一检测叉指的长度与所述第二检测叉指的长度相同,所述第一检测叉指的宽度与所述第二检测叉指的宽度相同,多个所述第一检测叉指与多个所述第二检测叉指等间距排列。
7、可选地,所述检测金属的宽度及长度均大于所述第一检测叉指的宽度及所述第二检测叉指的宽度。
8、可选地,所述检测金属的长度大于或等于所述第一检测叉指的宽度的11倍,所述检测金属的长度大于或等于所述第二检测叉指的宽度的11倍。
9、可选地,所述检测mom电容结构包括多个检测叉指组,多个所述检测叉指组在第一方向上间隔排列;所述参照mom电容结构包括多个参照叉指组,多个所述参照叉指组在第一方向上间隔排列。
10、可选地,所述参照mom电容结构还包括至少一参照金属组,所述参照金属组位于相邻两所述参照叉指组之间且所述参照金属组包括多个在第一方向上间隔排列的参照金属。
11、本专利技术还提供一种用于半导体结构中钝化层断裂检测的结构的方法,包括以下步骤:
12、提供一半导体层;
13、形成至少一检测mom电容结构及至少一参照mom电容结构于所述半导体层上,所述参照mom电容结构位于所述检测mom电容结构的外围,其中,所述检测mom电容结构包括至少一检测叉指组、多个检测金属及检测钝化单元,所述检测金属在第一方向上位于所述检测叉指组的两侧,所述检测钝化单元至少嵌入所述检测叉指组内及所述检测叉指组与所述检测金属之间的间隙,所述检测叉指组包括在第二方向上延伸的至少一第一检测叉指及至少一第二检测叉指,所述第一检测叉指及所述第二检测叉指在第一方向上间隔且交错排列;所述参照mom电容结构包括至少一参照叉指组及参照钝化单元,所述参照钝化单元至少嵌入所述参照叉指内,所述参照叉指组包括在第二方向上延伸的至少一第一参照叉指及至少一第二参照叉指,所述第一参照叉指及所述第二参照叉指在第一方向上间隔且交错排列;
14、采集所述检测mom电容结构的电容值及所述参照mom电容结构的电容值;
15、对比所述检测mom电容结构的电容值及所述参照mom电容结构的电容值的数值大小以检测钝化层断裂情况。
16、可选地,形成至少一检测mom电容结构及至少一参照mom电容结构于所述半导体层上包括以下步骤:
17、形成金属层于所述半导体层上方并图形化所述金属层以得到顶层金属层,所述顶层金属层包括分立设置的至少一检测金属组、检测金属及至少一参照叉指组,在第一方向上所述检测金属位于所述检测叉指组的两侧;
18、形成钝化层于所述顶层金属层的上方,所述钝化层还填充进所述检测叉指组内、所述检测叉指组与所述检测金属之间及所述参照叉指内,其中,所述钝化层的填充进所述检测叉指组内及所述检测叉指组与所述检测金属之间的部分作为检测钝化单元,所述检测钝化单元与所述检测叉指组及所述检测金属构成检测mom电容结构,所述钝化层的填充进所述参照叉指组内的部分作为参照钝化单元,所述参照钝化单元与所述参照叉指组构成参照mom电容结构。
19、可选地,所述半导体层包括划片道区域,所述检测mom电容结构及所述参照mom电容结构均位于所述划片道区域内。
20、如上所述,本专利技术的用于半导体结构中钝化层断裂检测的结构,在常规半导体结构中顶层金属层及钝化层的制作的过程中同步制作得到,结构简单新颖,不增加额外的mask工艺且不增加工艺成本,对钝化层是否发生断裂的检测时操作便捷,实用性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于半导体结构中钝化层断裂检测的结构,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的用于半导体结构中钝化层断裂检测的结构,其特征在于:所述第一检测叉指及所述第二检测叉指均为多个,多个所述第一检测叉指与多个所述第二检测叉指在第一方向上间隔且交替排列,所述检测叉指组还包括在第一方向上延伸且在第二方向上相对设置的第一检测汇流条及第二检测汇流条,多个所述第一检测叉指均与所述第一检测汇流条连接,多个所述第二检测叉指均与所述第二检测汇流条连接。
3.根据权利要求1所述的用于半导体结构中钝化层断裂检测的结构,其特征在于:所述第一检测叉指的长度与所述第二检测叉指的长度相同,所述第一检测叉指的宽度与所述第二检测叉指的宽度相同,多个所述第一检测叉指与多个所述第二检测叉指等间距排列。
4.根据权利要求1所述的用于半导体结构中钝化层断裂检测的结构,其特征在于:所述检测金属的宽度及长度均大于所述第一检测叉指的宽度及所述第二检测叉指的宽度。
5.根据权利要求4所述的用于半导体结构中钝化层断裂检测的结构,其特征在于:所述检测金属的长度大于或等于所述第一检测
6.根据权利要求1所述的用于半导体结构中钝化层断裂检测的结构,其特征在于:所述检测MOM电容结构包括多个检测叉指组,多个所述检测叉指组在第一方向上间隔排列;所述参照MOM电容结构包括多个参照叉指组,多个所述参照叉指组在第一方向上间隔排列。
7.根据权利要求1所述的用于半导体结构中钝化层断裂检测的结构,其特征在于:所述参照MOM电容结构还包括至少一参照金属组,所述参照金属组位于相邻两所述参照叉指组之间且所述参照金属组包括多个在第一方向上间隔排列的参照金属。
8.一种用于半导体结构中钝化层断裂检测的方法,其特征在于,包括以下步骤:
9.根据权利要求8所述的用于半导体结构中钝化层断裂检测的方法,其特征在于,形成至少一检测MOM电容结构及至少一参照MOM电容结构于所述半导体层上包括以下步骤:
10.根据权利要求8所述的用于半导体结构中钝化层断裂检测的方法,其特征在于:所述半导体层包括划片道区域,所述检测MOM电容结构及所述参照MOM电容结构均位于所述划片道区域内。
...【技术特征摘要】
1.一种用于半导体结构中钝化层断裂检测的结构,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的用于半导体结构中钝化层断裂检测的结构,其特征在于:所述第一检测叉指及所述第二检测叉指均为多个,多个所述第一检测叉指与多个所述第二检测叉指在第一方向上间隔且交替排列,所述检测叉指组还包括在第一方向上延伸且在第二方向上相对设置的第一检测汇流条及第二检测汇流条,多个所述第一检测叉指均与所述第一检测汇流条连接,多个所述第二检测叉指均与所述第二检测汇流条连接。
3.根据权利要求1所述的用于半导体结构中钝化层断裂检测的结构,其特征在于:所述第一检测叉指的长度与所述第二检测叉指的长度相同,所述第一检测叉指的宽度与所述第二检测叉指的宽度相同,多个所述第一检测叉指与多个所述第二检测叉指等间距排列。
4.根据权利要求1所述的用于半导体结构中钝化层断裂检测的结构,其特征在于:所述检测金属的宽度及长度均大于所述第一检测叉指的宽度及所述第二检测叉指的宽度。
5.根据权利要求4所述的用于半导体结构中钝化层断裂检测的结构,其特征在于:所述检测金属的长度大于或等于所述第一检测叉指的宽...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘峰,张蔷,仇峰,廖黎明,
申请(专利权)人:上海积塔半导体有限公司,
类型:发明
国别省市:
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