用于并行測(cè)試系統(tǒng)的柵氧化層完整性的測(cè)試結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于并行測(cè)試系統(tǒng)的柵氧化層完整性(Gate Oxide Integrity, G0I)的測(cè)試結(jié)構(gòu)(test key)。
【背景技術(shù)】
[0002]在40nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)以下的可靠性柵氧化層完整性階梯掃描電壓(Vramp)測(cè)試需要測(cè)試反型模式下的柵氧化層的性能。當(dāng)柵氧化層的厚度小于20埃的時(shí)候，該柵氧化層會(huì)很容易被損壞。一旦柵氧化層完整性階梯掃描電壓的測(cè)試項(xiàng)目測(cè)得的結(jié)果發(fā)生不合格，測(cè)試人員需要快速并且精確地評(píng)估哪一道工藝導(dǎo)致了柵氧化層具有較低的擊穿電壓。
[0003]關(guān)于測(cè)試速度，最好的優(yōu)化方式是同步測(cè)試更多個(gè)測(cè)試樣品。關(guān)于測(cè)試精度，最好的優(yōu)化方式是掃描G-D (柵極-漏極)、G-S (柵極-源極)、G-B (柵極-襯底)這三個(gè)絕對(duì)的擊穿漏電路徑(break down leakage paths)。但是,現(xiàn)有技術(shù)中的方法既缺乏測(cè)試速度又缺乏測(cè)試精度。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，測(cè)試人員在同一時(shí)間內(nèi)僅測(cè)試一個(gè)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致測(cè)試速度很低。另夕卜，測(cè)試人員將源極、漏極和襯底一起連接到一個(gè)焊墊(pad)上，導(dǎo)致不清楚損壞發(fā)生在何處。還有，現(xiàn)有技術(shù)中只能一個(gè)樣品接一個(gè)樣品地測(cè)試，這是因?yàn)樵谝粋€(gè)測(cè)試模塊(testmodule)中只有一個(gè)測(cè)試結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于并行測(cè)試系統(tǒng)的柵氧化層完整性的測(cè)試結(jié)構(gòu)，能夠在評(píng)估柵氧化層完整性時(shí)兼具較快的測(cè)試速度和較高的測(cè)試精度。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于并行測(cè)試系統(tǒng)的柵氧化層完整性的測(cè)試結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于一 M0S器件上；所述M0S器件位于襯底中，具有柵極、源極和漏極，所述襯底、所述源極和所述漏極分別通過(guò)導(dǎo)線引出并向外電性連接到各自的焊墊上；所述測(cè)試結(jié)構(gòu)包括:
[0007]第一電熔絲，連接于所述襯底和所述源極之間；
[0008]第二電熔絲，連接于所述源極和所述漏極之間；以及
[0009]第三電熔絲，連接于所述襯底和所述漏極之間；
[0010]其中，所述第一電熔絲、所述第二電熔絲和所述第三電熔絲的俯視結(jié)構(gòu)均呈兩端粗大、中段細(xì)長(zhǎng)的啞鈴形狀，粗大的兩端用于通過(guò)多個(gè)通孔與連接到所述襯底、所述源極和所述漏極的各條所述導(dǎo)線相連接，細(xì)長(zhǎng)的中段用于根據(jù)測(cè)試的需要在滿足一定的條件下予以熔斷。
[0011 ] 可選地，所述熔斷是指所述第一電熔絲、所述第二電熔絲或者所述第三電熔絲由低阻狀態(tài)變?yōu)椴豢赡娴母咦锠顟B(tài)，阻礙電流導(dǎo)通。
[0012]可選地，所述熔斷發(fā)生的條件包括流經(jīng)的電流過(guò)大、施加的電壓過(guò)高或者導(dǎo)通的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。
[0013]可選地，所述第一電熔絲、所述第二電熔絲、所述第三電熔絲和所述柵極是在同一工藝步驟中由同一材料層形成的。
[0014]可選地，所述第一電熔絲、所述第二電熔絲、所述第三電熔絲和所述柵極的材料均為多晶石圭。
[0015]可選地，各條所述導(dǎo)線是由后段互連工藝中的首層金屬形成的。
[0016]可選地，所述M0S器件可供測(cè)試的擊穿模式包括如下七種:
[0017]1)熔斷所有的三根電熔絲的情況:柵極與漏極之間，柵極與源極之間，柵極與襯底之間；
[0018]2)熔斷兩根電熔絲的情況:柵極與源極、漏極之間，柵極與源極、襯底之間，柵極與漏極、襯底之間；
[0019]3)熔斷一根電熔絲或者沒(méi)有熔斷電熔絲的情況:柵極與源極、漏極、襯底之間。
[0020]可選地，在一個(gè)測(cè)試模塊中包含六個(gè)所述測(cè)試結(jié)構(gòu)。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022]本發(fā)明的測(cè)試結(jié)構(gòu)能夠在評(píng)估柵氧化層完整性(G0I)時(shí)兼具較快的測(cè)試速度和較高的測(cè)試精度，為評(píng)估由柵氧化層工藝之后的其他后續(xù)工藝所導(dǎo)致的柵氧化層損傷提供了有效的手段。
[0023]該測(cè)試結(jié)構(gòu)非常靈活(flexible)，總共能向測(cè)試人員提供多達(dá)七種不同的可供測(cè)試的擊穿模式。
【附圖說(shuō)明】
[0024]本發(fā)明的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢(shì)將通過(guò)下面結(jié)合附圖和實(shí)施例的描述而變得更加明顯，其中:
[0025]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)M0S器件在襯底上的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的應(yīng)用于一 M0S器件上的柵氧化層完整性的測(cè)試結(jié)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)NM0S器件位于襯底中的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4為圖2所示的應(yīng)用于NM0S器件的柵氧化層完整性的測(cè)試結(jié)構(gòu)沿A_A線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖5為現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)PM0S器件位于襯底中的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖6為圖2所示的應(yīng)用于PM0S器件的柵氧化層完整性的測(cè)試結(jié)構(gòu)沿A_A線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，在以下的描述中闡述了更多的細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況作類似推廣、演繹，因此不應(yīng)以此具體實(shí)施例的內(nèi)容限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0032]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)M0S器件在襯底上的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；而圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的應(yīng)用于一 M0S器件上的柵氧化層完整性的測(cè)試結(jié)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。需要注意的是，這些以及后續(xù)其他的附圖均僅作為示例，其并非是按照等比例的條件繪制的，并且不應(yīng)該以此作為對(duì)本發(fā)明實(shí)際要求的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。請(qǐng)結(jié)合圖1和圖2所示，可以看到，圖2是在圖1的基礎(chǔ)上作了改進(jìn)。該測(cè)試結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于一 MOS器件200上。該MOS器件200位于襯底B中，其具有柵極G、源極S和漏極D。其中，襯底B、源極S和漏極D分別通過(guò)導(dǎo)線201引出并向外電性連接到各自的焊墊(未圖示)上。
[0033]請(qǐng)參考圖2所示，該測(cè)試結(jié)構(gòu)主要包括三根電熔絲(e-fuse)，即第一電熔絲211、第二電熔絲212和第三電熔絲213。該第一電熔絲211連接于襯底B和源極S之間；該第二電熔絲212連接于源極S和漏極D之間；該第三電熔絲213連接于襯底B和漏極D之間。其中，第一電熔絲211、第二電熔絲212和第三電熔絲213的俯視結(jié)構(gòu)均呈兩端粗大、中段細(xì)長(zhǎng)的啞鈴形狀；粗大的兩端用于通過(guò)多個(gè)通孔202與連接到襯底B、源極S和漏極D的各條導(dǎo)線201相連接，細(xì)長(zhǎng)的中段用于根據(jù)測(cè)試的需要在滿足一定的條件下予以熔斷。該“熔斷”可