一種有效的測試淺溝槽隔離填充能力的測試結構的製作方法

2023-09-21 15:45:35 1

專利名稱：一種有效的測試淺溝槽隔離填充能力的測試結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及集成電路製造技術領域，尤其涉及一種有效的測試淺溝槽隔離填充能力的測試結構。
背景技術：
CMOS (艮口 Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor)工藝指互補金屬氧化物(PM0S管和NMOS管)共同構成的互補型MOS集成電路製造工藝，它的特點是低功耗。由於CMOS中一對MOS組成的門電路在瞬間看，要麼PMOS導通，要麼匪OS導通，要麼都截至，比線性的三極體(BJT)效率要高得多，因此功耗很低。目前，當CMOS工藝發展到了 0. 25um以下後，參考圖1所示的目前廣泛應用於0.25um製程以下的器件隔離的剖視圖。人們逐漸採用淺溝槽隔離(Shallow Trench Isolation，簡稱STI)來取代傳統的矽局部氧化(Local Oxidation of Silicon，簡稱 LOCOS)來做器件的隔離。隨著關鍵工藝尺寸的不斷縮小，對於STI填充能力的要求也不斷升高。同時，如何通過有效的測試結構來衡量STI填充能力更是人們研究的一個熱點。對於這個問題，現有技術所常用的一種測試結構就是若干條等間距的溝槽的測試結構，如圖2所示出的根據現有技術的，一種常用的測試STI填充能力的測試結構示意圖， 包括由蝕刻工藝製成的第一溝槽200，兩條第一溝槽200之間所夾的第一矽基底線201，若干第一矽基底線201均呈條狀，彼此間隔一定距離，軸對稱排布。由於化學機械平坦化(Chemical Mechanical Polishing，簡稱CMP)製程具有負載效應(Loading Effect)，為了防止這種效應，還需要在所述測試結構的兩側放置一些方塊形的虛擬結構204，具體地，虛擬結構204分布在測試結構的外側，如圖2所示，所述測試結構兩邊的若干虛擬結構204用於消除化學機械平坦化製程所產生的負載效應，其中，所述測試結構兩邊的若干虛擬結構204軸對稱。然而，由於STI蝕刻製程的負載效應，會導致這樣的一種情況在測試結構的最外圍兩側的兩條外溝槽203通常較中間位置的第一溝槽200深，這兩條外溝槽203還會伴隨著周圍虛擬結構204的變化而有所起伏，從而容易在STI填充過程中產生孔洞202，其中， 孔洞202位於若干第一矽基底線201中最外側的兩條之間，參考圖2中的最外側矽基底線 206和次外側矽基底線205。由此可見，現有技術的缺陷就是會使得在STI蝕刻的過程中導致蝕刻測試結構最外兩側溝槽的深度不一致，從而不能得到STI實際填充的能力。因此，提供一種能夠有效測試淺溝槽隔離填充能力的測試結構就顯得尤為重要了。

發明內容
本發明的主要目的就是要消除STI蝕刻過程中的負載效應，因為現有技術的不足
3會對後續的STI填充能力的要求有所不同，本發明通過提供一種能夠有效測試淺溝槽隔離填充能力的測試結構來避免這樣的缺陷。針對現有技術中的缺陷，本發明公開一種能夠有效測試淺溝槽隔離填充能力的測試結構，在矽基底上刻蝕有若干用於形成淺溝槽測試結構的第一溝槽，兩相鄰第一溝槽之間的矽基底形成第一矽基底線，所述若干第一溝槽分布在所述測試結構的中間，所述測試結構的外圍還設置有若干用於消除化學機械平坦製程中負載效應的虛擬結構，其中，所述測試結構中最外圍第一溝槽的外側形成有第二矽基底線，所述第二矽基底線的寬度比所述第一矽基底線的寬度寬。上述的測試結構，其中，所述第一溝槽為直線溝槽。上述的測試結構，其中，所述虛擬結構為通過刻蝕所述矽基底形成的方塊狀結構。上述的測試結構，其中，所述虛擬結構為通過刻蝕所述矽基底形成的方塊狀結構。上述的測試結構，其中，所述第一矽基底線和所述第二矽基底線均為直線矽基底線。上述的測試結構，其中，所述若干第一矽基底線、所述第二矽基底線和所述虛擬結構均各自以軸對稱或中心對稱的結構設置在所述矽基底上。本發明的有益處是，通過適當加寬STI填充能力測試結構中最外圍兩側的矽基底線的寬度，消除了由於STI蝕刻所帶來的負載效應，從而能夠更加有效的給工程人員提供信息來判斷或者調試STI填充製程。


通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明及其特徵、外形和優點將會變得更明顯，其中
圖1示出了現有技術中，淺溝槽隔離應用的剖視圖2示出了根據現有技術的，一種常用的測試STI填充能力的測試結構示意圖；以及圖3示出了根據本發明一個優選例的，一種有效的測試淺溝槽隔離填充能力的測試結構的示意圖。
具體實施例方式以下結合說明書附圖和具體實施方式
來對本發明的一種有效的測試淺溝槽隔離填充能力的測試結構作進一步詳細地說明。圖3示出了根據本發明一個優選例的，一種有效的測試淺溝槽隔離填充能力的測試結構的示意圖。具體地，在矽基底(圖3中未標示，可參考圖2中的矽基底201)上刻蝕有若干用於形成淺溝槽測試結構的第一溝槽200，兩相鄰第一溝槽200之間的矽基底形成第一矽基底線201，若干第一溝槽200分布在所述測試結構的中間，圖3中的最外圍溝槽203， 本領域技術人員理解，最外圍溝槽203也是第一溝槽200，其與其他第一溝槽200的不同之處在於最外圍溝槽203為所述測試結構的若干條第一溝槽200中的最外圍的溝槽，進一步地，所述測試結構的外圍還設置有若干用於消除化學機械平坦製程中負載效應的虛擬結構 204，最外圍溝槽203的外側形成有第二矽基底線302，第二矽基底線302的寬度比第一矽基底線201的寬度寬。如圖3所示，因為所述測試結構上的第一矽基底線201向左右兩個方向排布，所以這樣的第二矽基底線302為2條(另一條未標註)，分別位於所述測試結構的左右兩邊的最外延處。在一個優選例中，兩第二矽基底線302的寬度相同。參考圖3所示的一個具體實施例，第一溝槽200直線溝槽。第一矽基底線201和第二矽基底線302均為直線矽基底線。進一步地，若干第一矽基底線201、第二矽基底線302和虛擬結構204均各自以軸對稱或中心對稱的結構設置在所述矽基底上。本發明的結構通過適當加寬STI填充能力測試結構中最外圍兩側的矽基底線的寬度，消除了由於STI蝕刻所帶來的負載效應，從而能夠更加有效的給工程人員提供信息來判斷或者調試STI填充製程。本領域技術人員應該理解，本領域技術人員結合現有技術以及上述實施例可以實現所述變化例，這樣的變化例並不影響本發明的實質內容，在此不予贅述。以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，其中未盡詳細描述的設備和結構應該理解為用本領域中的普通方式予以實施；本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。
權利要求
1.一種能夠有效測試淺溝槽隔離填充能力的測試結構，在矽基底上刻蝕有若干用於形成淺溝槽測試結構的第一溝槽，兩相鄰第一溝槽之間的矽基底形成第一矽基底線，所述若干第一溝槽分布在所述測試結構的中間，所述測試結構的外圍還設置有若干用於消除化學機械平坦製程中負載效應的虛擬結構，其特徵在於，所述測試結構中最外圍第一溝槽的外側形成有第二矽基底線，所述第二矽基底線的寬度比所述第一矽基底線的寬度寬。
2.根據權利要求1所述的測試結構，其特徵在於，所述第一溝槽為直線溝槽。
3.根據權利要求1所述的測試結構，其特徵在於，所述虛擬結構為通過刻蝕所述矽基底形成的方塊狀結構。
4.根據權利要求2所述的測試結構，其特徵在於，所述第一矽基底線和所述第二矽基底線均為直線矽基底線。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的測試結構，其特徵在於，所述若干第一矽基底線、所述第二矽基底線和所述虛擬結構均各自以軸對稱或中心對稱的結構設置在所述矽基底上。
全文摘要
本發明公開一種能夠有效測試淺溝槽隔離填充能力的測試結構，在矽基底上刻蝕有若干用於形成淺溝槽測試結構的第一溝槽，兩相鄰第一溝槽之間的矽基底形成第一矽基底線，所述若干第一溝槽分布在所述測試結構的中間，所述測試結構的外圍還設置有若干用於消除化學機械平坦製程中負載效應的虛擬結構，其特徵在於，所述測試結構中最外圍第一溝槽的外側形成有第二矽基底線，所述第二矽基底線的寬度比所述第一矽基底線的寬度寬。本發明的有益處是，通過適當加寬STI填充能力測試結構中最外圍兩側的矽基底線的寬度，消除了由於STI蝕刻所帶來的負載效應，從而能夠更加有效的給工程人員提供信息來判斷或者調試STI填充製程。
文檔編號H01L21/66GK102412233SQ20111013361
公開日2012年4月11日 申請日期2011年5月23日 優先權日2011年5月23日
發明者張文廣, 徐強, 鄭春生, 陳玉文 申請人:上海華力微電子有限公司