[发明专利]尺寸测试结构及方法

说明书

本发明实施例公开了一种尺寸测试结构及方法，其中，所述尺寸测试结构用于测试第一类浅沟槽隔离(STI)结构的尺寸，所述尺寸测试结构包括：位于衬底中的晶体管的源极和漏极；位于所述晶体管的源极及漏极之间的所述第一类STI结构；所述第一类STI结构包括氧化物层，所述氧化物层的顶面高于所述衬底的表面；位于所述氧化物层顶面上的栅极结构；以及位于所述源极与所述漏极之间的沟道区域。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体地，涉及一种尺寸测试结构及方法。

背景技术

浅沟槽隔离(Shallow Trench Isolation，STI)结构的尺寸对半导体器件电性和良率有着极其重要的影响。随着半导体器件关键尺寸的减小，STI结构的尺寸对半导体器件的电性影响越来越敏感，甚至可能会产生超规格的突变。

目前主要通过扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope，SEM)切片来检测STI结构的尺寸，但是该种方式需要破坏半导体器件结构，时效性差且人力及原料成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种尺寸测试结构及方法。

根据本发明的一个方面，尺寸测试结构用于测试第一类STI结构的尺寸，所述尺寸测试结构包括：

位于衬底中的晶体管的源极和漏极；

位于所述晶体管的源极及所述晶体管的漏极之间的所述第一类STI结构；所述第一类STI结构包括氧化物层，所述氧化物层的顶面高于所述衬底的表面；

位于所述氧化物层顶面上的栅极结构；以及

位于所述源极与所述漏极之间的沟道区域。

上述方案中，所述栅极结构、所述第一类STI结构、所述晶体管的源极及所述晶体管的漏极形成场效应管；其中，

通过测量所述场效应管的第一开启电压，以得到第一尺寸；所述第一尺寸用于表征所述第一类STI结构的厚度；

和/或，

所述晶体管的源极、所述沟道区域及所述晶体管的漏极形成寄生三极管；其中，

通过测量所述寄生三极管的第二开启电压，以得到第二尺寸；所述第二尺寸用于表征所述第一类STI结构中氧化物层位于所述衬底中的厚度。

上述方案中，所述衬底上形成有多个芯片区域以及位于所述多个芯片区域之间的切割道；

所述尺寸测试结构位于所述切割道中。

上述方案中，所述衬底中还形成有第二类STI结构；所述第二类STI结构用于隔离所述衬底中相邻的晶体管；所述第一类STI结构和所述第二类STI结构是利用相同的制造参数形成的。

上述方案中，所述氧化物层顶面的面积小于所述栅极结构底面的面积；所述尺寸测试结构还包括位于所述衬底上的绝缘层；所述栅极结构覆盖所述氧化物层和所述绝缘层。

上述方案中，所述晶体管包括高压场效应管，所述高压场效应管最大栅源电压大于20伏特。

根据本发明的第二方面，本发明实施例还提供一种尺寸测试方法，包括：

在衬底上形成多个如本发明实施例提供的所述的尺寸测试结构；

测量所述尺寸测试结构中场效应管的第一开启电压；根据测量的第一开启电压，确定第一尺寸；所述第一尺寸用于表征所述第一类STI结构的厚度；

和/或，

测量所述尺寸测试结构中寄生三极管的第二开启电压；根据测量的第二开启电压，确定第二尺寸；所述第二尺寸用于表征所述第一类STI结构中氧化物层位于所述衬底中的厚度。