[发明专利]一种半导体器件及关键尺寸的测量方法

说明书

本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种半导体器件及关键尺寸的测量方法。通过本发明实施例提供的半导体器件及关键尺寸的测量方法，首先在半导体器件中形成有关键尺寸测试结构，然后对形成的测试结构在相应的位置上施加电流，测量产生的电压，然后根据公式通过简单的计算即可得出关键尺寸大小，从而使得离线测量变得很容易实现。同时，对半导体工艺中的线宽侧壁不是很陡直的多晶硅宽度，也能给出一个较合理的尺寸。另外，也不需要对半导体器件进行小型化处理，能够保持硅片的完整性。

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种半导体器件及关键尺寸的测量方法。

背景技术

集成电路的快速发展，对光刻工艺的要求越来越高，其中，关键尺寸是一个非常重要的参数。

现有技术中，采用SEM(Scanning Electron Microscope，扫描电子显微镜)测量关键尺寸，SEM设备精密，分辨率高，放大倍率在10000倍以上，而且景深大，适合观察表面起伏的芯片。其测量原理是：SEM介质为电子束，通过电子束与芯片发生作用，可将传导能带的电子轰击出，被轰击出的电子为二次电子，因二次电子产生的数量，会受到芯片表面起伏状况影响，所以用二次电子影像可以观察出芯片表面的形貌特征及尺寸的大小。

但是采用SEM测量方法测量关键尺寸时受制于SEM机台的测量载台的空间狭小，因此，SEM测量方法适合于在线测量半导体器件的关键尺寸。

发明内容

本发明实施例提供一种半导体器件及关键尺寸的测量方法，用以实现离线测量半导体器件的关键尺寸。

本发明实施例提供一种半导体器件，所述半导体器件中形成有关键尺寸测试结构，所述关键尺寸测试结构包括：

第一多晶硅线、与所述第一多晶硅线垂直交叠的第二多晶硅线，以及至少一条与所述第二多晶硅线平行且与所述第一多晶硅线电连接的第三多晶硅线，所述第一至第三多晶硅线的宽度与所述半导体器件的关键尺寸相同；

所述第一多晶硅线和所述第二多晶硅线的两端分别设置有测试垫，所述第三多晶硅线未与所述第一多晶硅线电连接的一端设置有测试垫，所设置的测试垫与所在的多晶硅线电连接且暴露于所述半导体器件外部。

较佳的，所述第一多晶硅线为直线；或者，所述第一多晶硅线为L形状的折线，夹角为90°。

较佳的，所述第三多晶硅线为两条，所述两条第三多晶硅线设置于所述第一多晶硅线的同侧或异侧。

较佳的，所述测试垫包括引线孔层、金属层和保护层。

较佳的，所述第一至第三多晶硅线的断面侧壁陡直，或者，非陡直。

本发明实施例提供一种形成上述半导体器件中的关键尺寸测试结构的方法，包括步骤：

对硅片进行氧化处理，形成氧化层，然后进行N阱光刻、腐蚀、注入掺杂、推进，形成N阱；

通过氮化硅淀积、有源区光刻、刻蚀、去胶、场氧化，形成半导体器件的掺杂区及场氧隔离；

基于关键尺寸测试结构，通过多晶硅的淀积、光刻、刻蚀，形成所述多晶硅线。

较佳的，上述方法还包括：

经过孔光刻、孔刻蚀、孔注入之后形成所述引线孔层；

在所述引线孔层的上面淀积一层金属，通过金属淀积、金属光刻、金属刻蚀形成所述金属层；

在所述金属层通过护层淀积、光刻、刻蚀之后，形成所述保护层。

本发明实施例提供一种测量上述半导体器件的关键尺寸的方法，所述半导体器件中的第一多晶硅线为直线，包括：