[发明专利]第一层金属与其下层栅极物理短接缺陷的检测方法及结构

权利要求书

1.一种第一层金属与其下层栅极物理短接缺陷的检测方法，其特征在于，包括：

S1：提供一晶圆，晶圆内包括多个曝光单元，每一曝光单元内包括多个芯片单元，多个芯片单元由切割道隔开，在晶圆的检测区域或者切割道区域形成第一P型有源区和第二P型有源区，并第一P型有源区和第二P型有源区并列设置；

S2：在第一P型有源区上形成第一检测栅极结构，在第二P型有源区上形成第二检测栅极结构，第一检测栅极结构的两端延伸至第一P型有源区之外，并第一检测栅极结构的延伸至第一P型有源区之外的部分构成第一检测栅极结构的连接区域；第二检测栅极结构的两端延伸至第二P型有源区之外，并第二检测栅极结构的延伸至第二P型有源区之外的部分构成第二检测栅极结构的连接区域；

S3：形成层间介质层，并进行平坦化工艺；

S4：在层间介质层内形成接触孔，接触孔包括位于第一P型有源区上的第一接触孔、位于第二P型有源区上的第二接触孔、位于第一检测栅极结构的连接区域的第一栅极接触孔以及位于第二检测栅极结构的连接区域的第二栅极接触孔，并第一接触孔与与其相邻的第一检测栅极结构之间的间距等于第二接触孔与与其相邻的第二检测栅极结构之间的间距；

S5：在层间介质层上形成第一层金属，第一层金属包括连接第一接触孔的第一金属线、连接第二接触孔的第二金属线、连接第一栅极接触孔的第三金属线以及连接第二栅极接触孔的第四金属线，并进行平坦化工艺，其中第一金属线与其下层第一检测栅极结构至少部分重叠，第二金属线与其下层第二检测栅极结构无重叠区域，使第一P型有源区、第一检测栅极结构、第一接触孔、第一栅极接触孔、第一金属线以及第三金属线形成第一检测结构，使第二P型有源区、第二检测栅极结构、第二接触孔、第二栅极接触孔、第二金属线以及第四金属线形成第二检测结构，第一检测结构和第二检测结构并列设置形成检测结构；以及

S6：采用扫描电子显微镜进行缺陷检测，调节扫描电子显微镜的电压衬度，将对应第一金属线和第二金属线的成像调节成亮衬度，并对检测结构成像，获得第一检测结构与第二检测结构中的第一层金属的电压衬度成像图，若仅第一检测结构中的与位于栅极结构的连接区域上的接触孔连接的金属线出现偏亮衬度，则判断第一检测结构中的第一层金属与其下层栅极之间出现物理短接缺陷。

2.根据权利要求1所述的第一层金属与其下层栅极物理短接缺陷的检测方法，其特征在于，在步骤S1中，在形成第一P型有源区和第二P型有源区的过程中，在芯片单元内形成用于形成半导体器件的第一有源区；在步骤S2中，在第一检测栅极结构和第二检测栅极结构的形成过程中，在第一有源区上形成半导体器件的栅极结构；在步骤S4中，层间介质层内的接触孔还包括形成于第一有源区上的接触孔；在步骤S5中，第一层金属还包括连接位于第一有源区上的接触孔的金属线，以形成位于芯片单元内的半导体器件。

3.根据权利要求1所述的第一层金属与其下层栅极物理短接缺陷的检测方法，其特征在于，第一检测栅极结构和第二检测栅极结构包括栅介质层和金属栅的叠加结构。

4.根据权利要求1所述的第一层金属与其下层栅极物理短接缺陷的检测方法，其特征在于，第一检测栅极结构包括并行排列的多个；第二检测栅极结构包括并行排列的多个。

5.根据权利要求1所述的第一层金属与其下层栅极物理短接缺陷的检测方法，其特征在于，第一P型有源区和第二P型有源区形成在n阱内。

6.根据权利要求1所述的第一层金属与其下层栅极物理短接缺陷的检测方法，其特征在于，所述检测结构设置在曝光单元的边角位置。

7.根据权利要求1所述的第一层金属与其下层栅极物理短接缺陷的检测方法，其特征在于，所述检测结构设置在晶圆的边缘的曝光单元内。

8.根据权利要求7所述的第一层金属与其下层栅极物理短接缺陷的检测方法，其特征在于，在位于晶圆的边缘的曝光单元以及靠近晶圆中心部分的曝光单元内均设置所述检测结构。