[发明专利]集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，特别涉及一种集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构及其形成方法。

背景技术

现代射频电路中通常使用到大量的无源器件，例如电阻、电容以及电感等。若把这些无源器件集成到一个衬底上，则能明显提高产品的性能、降低成本以及减小尺寸，于是出现了集成无源器件(integrated passive device，IPD)。

图1显示了现有技术中集成无源器件的一个示例的剖视图。图1中，衬底10上形成有氧化层11，氧化层11中形成有第一金属层12。金属-电介质-金属(MIM)电容18作为无源器件形成于第一金属层12上，这里，第一金属层12作为该MIM电容18的下电容板。氧化层11上形成有顶层金属层14，顶层金属层14通过通孔13电连接MIM电容18的上电容板(图1中左侧)以及第一金属层12(图1中右侧)。其中，通过顶层金属层14可以形成作为无源器件的电感。钝化层(Passivation layer，PA)形成于顶层金属层14的表面，其包括氧化层15以及形成于氧化层15上的氮化硅层16。此外，钝化层中还形成有用以引出顶层金属层14的开口17。其中，开口17利用具有预定图形的光罩通过光刻和刻蚀工艺形成。

随着集成无源器件的集成度越来越高，其特征尺寸不断缩小，衬底和形成于衬底上的无源器件之间的相互作用越来越受到关注。其中，衬底的电阻率是一个重要的衡量参数，通常选择电阻率大于1000ohm*cm的衬底。因此，如何有效地对衬底进行电阻率的测量就显得尤为重要。然而，图1所示的集成无源器件的结构中难以对衬底的电阻率进行测量。同时，即使能对晶圆背面使用四探针法进行测量，由于晶圆背面在制程中会沉积诸如二氧化硅、氮化硅等绝缘层，这将使得测量偏差非常大，进而导致测量不稳定，也不精确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构及其形成方法，能够有效地对集成无源器件的衬底的电阻率进行测量，且可以不用额外制作光罩而实现该测量结构。

本发明提供了一种集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构，所述衬底上形成有集成无源器件，其中，所述测量结构包括：形成于所述衬底表面的第一硅化物区域和第二硅化物区域；第一氧化层，形成于所述衬底上；第一顶层金属区域和第二顶层金属区域，形成于所述第一氧化层上，且与所述第一硅化物区域和第二硅化物区域相对设置；第一通孔和第二通孔，形成于所述第一氧化层中，所述第一通孔用于电连接所述第一硅化物区域和所述第一顶层金属区域，所述第二通孔用于电连接所述第二硅化物区域和所述第二顶层金属区域；钝化层，形成于所述第一顶层金属区域和第二顶层金属区域的表面，且所述钝化层中形成有与所述第一硅化物区域和第二硅化物区域分别对应的第一开口和第二开口，所述第一开口和第二开口用以引出测量电阻率用的两个电极。

上述集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构中，所述钝化层包括第二氧化层以及形成于所述第二氧化层上的氮化硅层。

本发明还提供了一种上述集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构的形成方法，其包括以下步骤：步骤1，提供一衬底以及用于形成所述钝化层中的所述第一开口和第二开口的光罩，利用所述光罩在所述衬底表面形成所述第一硅化物区域和第二硅化物区域；步骤2，通过沉积工艺在所述衬底上形成所述第一氧化层，并在所述第一氧化层中刻蚀出第一开孔和第二开孔以露出所述第一硅化物区域和第二硅化物区域；步骤3，在所述第一氧化层上沉积一层金属以形成顶层金属，同时，所述第一开孔和第二开孔被金属填充而形成所述第一通孔和第二通孔；步骤4，刻蚀所述顶层金属以形成所述第一顶层金属区域和第二顶层金属区域，并在所述第一顶层金属区域和第二顶层金属区域的表面沉积所述钝化层；步骤5，再次利用所述光罩在所述钝化层中形成所述第一开口和第二开口。

与现有技术相比，本发明提供的一种集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构，通过在衬底表面形成第一硅化物区域和第二硅化物区域，并形成与该第一硅化物区域和第二硅化物区域分别对应的第一开口和第二开口以引出测量电阻率用的两个电极，从而能够有效地对集成无源器件的衬底的电阻率进行测量，进而能够对衬底的电阻率进行监测，并得到各工艺制程对衬底的电阻率的热影响。而且，本发明提供的集成无源器件的衬底的电阻率的测量结构的形成方法，通过利用形成第一开口和第二开口的光罩来形成第一硅化物区域和第二硅化物区域，从而不用额外制作光罩而实现该测量结构，进而降低了成本，简化了制程。

附图说明

图1为现有技术中集成无源器件的一个示例的结构剖视图；