[发明专利]一种检测结构及形成方法和检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体检测工艺，特别涉及检测被浅沟槽隔离结构包围的有源区转角是否受到损伤的检测结构及形成方法和检测方法。

背景技术

在目前的半导体制造工艺中，浅沟槽隔离(Shallow Trench Isolate，STI)技术已被广泛地运用在隔离工艺中。通常情况下，在半导体衬底内形成的有源区周围都形成有浅沟槽隔离结构。目前形成浅沟槽隔离结构的工艺多采用高密度等离子化学气相沉积(HDPCVD)，其以卓越的填孔能力、稳定的沉积质量等诸多优点成了浅沟槽隔离工艺的主流。但是目前利用HDPCVD形成浅沟槽隔离结构时，所述浅沟槽隔离结构转角区的形状难以控制，请参考图1，所述转角区的浅沟槽隔离结构2容易产生指向有源区1的突起3，从而使得所述有源区1转角受应力作用发生损伤。受损的有源区转角产生的应力会让所述有源区转角表面形成的栅氧化层厚度变薄或者栅氧化层完整性变差，使得所述栅氧化层容易被击穿，可靠性不佳。因此需要一种检测结构来检测被浅沟槽隔离结构包围的有源区转角是否受到损伤，以防止有源区转角表面形成的栅氧化层厚度过小，容易被击穿，最终导致器件失效。

公开号为CN101345233A的中国专利文献提供了一种检测栅氧化层是否变薄的检测方法及对应的检测结构。请参考图2，为现有技术的检测结构的结构示意图，所述检测结构包括位于半导体衬底内的方波状有源区4，位于所述半导体衬底和方波状有源区4表面的多晶硅层6，其中所述有源区4利用导电插塞7与外电路电连接。由于方波状的有源区4周围可形成多个浅沟槽隔离转角区5，通过检测多个浅沟槽隔离转角区5对应的有源区1和多晶硅层2之间的击穿电压来检测栅氧化层是否变薄。但是利用所述检测结构需要对一个浅沟槽隔离转角区一个浅沟槽隔离转角区地进行检测，每次检测都需要将检测装置和浅沟槽隔离转角区对应的检测点对准，检测效率低。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种检测效率高的检测结构及形成方法和检测方法，由于所述检测结构与待检测的半导体器件利用同一形成工艺形成，所述检测结构与待检测的半导体器件相比受损的概率相同或更大，通过检测所述检测结构的有源区转角是否受到损伤，从而判断出待检测的半导体器件的有源区转角是否损伤。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种检测结构，包括：

半导体衬底，位于所述半导体衬底第一区域内的若干多边形有源区，位于所述半导体衬底第一区域内且形成在所述有源区周围的浅沟槽隔离结构，位于所述半导体衬底第二区域内的离子掺杂区；

覆盖所述有源区和浅沟槽隔离结构的栅氧化层，位于所述栅氧化层表面的多晶硅层；

覆盖所述半导体衬底和多晶硅层的介质层，位于所述多晶硅层表面且贯穿所述介质层的第一导电插塞，位于所述离子掺杂区表面且贯穿所述介质层的第二导电插塞；

位于所述第一导电插塞和介质层表面的第一金属层，位于所述第二导电插塞和介质层表面的第二金属层。

可选的，所述有源区的形状为矩形或三角形。

可选的，所述有源区的形状为等腰直角三角形或等边三角形。

可选的，所述检测结构第一区域内形成的有源区数量范围为100～10000个。

可选的，所述第一区域和第二区域相邻。

本发明实施例提供了一种检测结构的形成方法，包括：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底第一区域内形成若干多边形有源区，在所述半导体衬底第二区域内形成离子掺杂区；

在所述半导体衬底第一区域内形成浅沟槽隔离结构，所述浅沟槽隔离结构形成于所述有源区的周围；

在所述浅沟槽隔离结构和有源区表面形成栅氧化层，在所述栅氧化层表面形成多晶硅层；

在所述半导体衬底和多晶硅层表面形成介质层；

在所述多晶硅层表面形成贯穿所述介质层的第一导电插塞，在所述离子掺杂区表面形成贯穿所述介质层的第二导电插塞，在所述第一导电插塞和介质层表面形成第一金属层，在所述第二导电插塞和介质层表面的第二金属层。

可选的，所述形成浅沟槽隔离结构的工艺为高密度等离子化学气相沉积。

可选的，所述检测结构与待检测的半导体器件采用同一形成工艺形成。

可选的，所述检测结构与待检测的半导体器件在不同晶圆中形成，或与待检测的半导体器件在同一晶圆中形成。

本发明实施例还提供了一种利用所述检测结构进行检测的检测方法，包括：

将检测电压施加到所述有源区和多晶硅层两端；