[发明专利]一种用于检测金属前介质填充能力的器件结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测的器件结构，尤其涉及一种用于检测金属前介质填充能力的器件结构。

背景技术

PMD（金属前介质填充）制程的填充能力在工艺整合中非常关键，如果填充不充分存在空洞，则很容易在后续的工艺整合中产生电路的导通，从而造成良率损失。因此有效地监控现有工艺的填充能力非常重要。

目前最常用的检测填充能力的方法就是在指定的图形处（器件结构）通过制作横断面样品，然后在SEM（扫描电子显微镜）或者TEM（透射电子显微镜）显微镜上观察填充结果。目前指定的用于监控PMD填充能力的器件结构通常采用SRAM区（如图1所示）或原本用于检测poly（多晶硅栅极）连续性的comb结构（如图2所示），这两种结构都不是专门用来监控PMD制程能力的，因此各有优缺点。

如图1中所示，对于SRAM区，虽然可以充分模拟在实际器件结构上的填充能力，但是SRAM区结构复杂，影响检测结果的负面因素很多，比如样品取自不同位置会有不同的结果；而且，目前先进的逻辑集成电路整合PMD制程甚至采用不同的工艺（HDP PSG/oxide或者 HARP oxide），在SRAM区的版图的相同位置，空洞出现的位置形状也不相同。而对于Comb结构，如图2中所示，基体通常是活性区和隔离氧化物交替的形式，poly通常和活性区垂直，呈蛇形。试样制作的方向通常垂直于poly，因此横切面落在活性区或者隔离氧化物上是不可预知的，容易造成样品制作失败，造成浪费。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种结构简单、制作方便、具有不同基体版图密度的用于检测金属前介质填充能力的器件结构。

发明内容

为了解决现有技术中的技术问题，本发明的目的是提供了一种结构简单、制作方便、具有不同基体版图密度的用于检测金属前介质填充能力的器件结构。

本发明的一种用于检测金属前介质填充能力的器件结构包括基体、STI（浅沟道隔离）和栅极，所述栅极形成于所述基体或STI之上，所述器件结构的横切面上包括：

版图1，所述版图1所在器件结构的区域由所述基体和所述栅极构成；

版图2，所述版图2所在器件结构的区域由所述基体、STI和栅极构成，所述版图2所在区域上的栅极与所述STI及基体垂直；

版图3，所述版图3所在器件结构的区域由STI和栅极构成。

在本发明的一个较佳实施例中，所述版图1的基体中，活性区的密度为100%；所述版图2的基体中，活性区的密度为50%；所述版图3的基体中，活性区的密度为0%。

在本发明的另一较佳实施例中，所述器件结构的版图1、2、3的形状为正方体。

在本发明的另一较佳实施例中，所述器件结构的版图1、2、3的中心在一条直线上。

在本发明的另一较佳实施例中，所述器件结构的栅极的尺寸及栅极间的间距相同。

本发明的用于检测金属前介质填充能力的器件结构制作方便、结构简单、横切面中具有不同的基体版图密度，可以检测到不同基体活性区密度上的栅极的填充情况，方便高效的检测PMD空隙填充能力。

附图说明

图1是SRAM区结构示意图；

图2是Comb结构示意图；

图3是本发明的实施例的版图1的结构示意图；

图4是本发明的实施例的版图2的结构示意图；

图5是本发明的实施例的版图3的结构示意图；

图6是本发明的实施例的横切面的结构示意图；

图7是本发明的实施例的俯视示意图。

具体实施方式

如图3至5中所示，本发明的用于检测金属前介质填充能力的器件结构的横切面上包括版图1、2和3。

如图3中所示，本发明的实施例的版图1由基体4和栅极5构成，如此形成的版图1的活性区密度为100%；

如图4中所示，本发明的实施例的版图2的基体4上形成STI结构6，版图2上的栅极5与STI6垂直。另如图4中所示，本实施例中形成的版图2的活性区密度为50%；

如图5中所示，本发明的实施例的版图3由STI6和栅极5构成，如此形成的版图3的活性区密度为0%。

本发明的器件结构的横切面上包括版图1、2和3，而版图1、2和3的基体活性区密度的逐渐减少，因此，在本发明的实施例的横切面上，可以检测到不同基体版图密度上的栅极间的填充情况。