[发明专利]用于检测STI结构的电隔离性能的检测结构和检测方法

说明书

技术领域

本申请涉及半导体领域，更具体地，涉及一种用于检测STI结构的电隔离性能的检测结构以及用于检测STI结构的电隔离性能的检测方法。

背景技术

浅沟槽隔离技术(SIT)作为一种器件隔离技术被广泛使用。浅沟槽隔离技术利用氮化硅掩模经过淀积、图形化、刻蚀硅后形成槽，并在槽中填充淀积氧化物，从而形成STI结构，用于与将各元器件隔离开。

STI结构的主要作用是隔电，现有技术中会对STI结构的电隔离性能进行测试，现有技术的测试结构如图1和2所示，在STI结构100的两侧分别设置第一电极11’和第二电极12’，在第一电极11’上加载测试电压，第二电极12’接地，并实时检测第二电极12’上的电流，以检测STI结构100何时被击穿，从而得到STI结构100的电隔离性能参数。

但是测试中发现，现有技术中的测试方法在STI结构100被击穿之前，STI结构100之下的反型层200会首先被击穿，如图2所示，箭头代表电流的流向，电流通过反型层200导通。反型层200被击穿会使得第二电极12’上的电流出现骤变，该现象会误导测试，使测试得到的STI结构100的电隔离性能数据出现错误。实际测试中该击穿电压约为10v，但是STI结构100在实际使用过程中并不会被10v的电压击穿，所以现有技术的测试方法并不能满足对STI结构100进行测试的需求。

发明内容

本申请旨在提供一种用于检测STI结构的电隔离性能的检测结构以及用于检测STI结构的电隔离性能的检测方法，以解决现有技术的在STI结构被击穿前两个检测电极之间的反型层就先被击穿，导致无法准确检测STI结构的击穿电压的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种用于检测STI结构的电隔离性能的检测结构，包括：第一检测电极，第一检测电极垂直于待测试的STI结构的长度方向设置；连接电极，连接电极垂直于STI结构的长度方向设置，连接电极的沿垂直于反型层的方向的结构包括设置在反型层的表面的绝缘层和设置在绝缘层上的电极材料层，当电极材料层加载电压时，绝缘层下方的反型层内形成反转层；第二检测电极，第二检测电极设置在反型层内，且与加载电压时所形成的反转层电连接；第一检测电极与连接电极之间具有一个待检测的STI结构。

进一步地，检测结构包括多个相互间隔设置的第一检测电极与多个相互间隔设置的连接电极，多个连接电极与多个第一检测电极相互交叉设置，每个连接电极与第一检测电极之间均具有一个待测试的STI结构，第二检测电极与每个连接电极在加载电压时所形成的反转层均电连接。

进一步地，检测结构还包括第一连通部，第一连通部与多个第一检测电极的同侧相应端连接形成第一梳状部。

进一步地，第一连通部沿垂直于反型层的方向的结构与第一检测电极的结构相同。

进一步地，第一检测电极、连接电极与STI结构形成检测区域；检测结构还包括第二连通部，第二连通部与多个连接电极的同侧相应端连接形成第二梳状部，且第二梳状部与第一梳状部相对设置。

进一步地，第二连通部沿垂直于反型层的方向的结构与连接电极的结构相同。

进一步地，第二检测电极设置在第二连通部的远离连接电极的一侧，第二检测电极的一个侧面与第二连通部的远离连接电极的侧面处于同一平面中。

进一步地，第一检测电极设置在反型层内。

进一步地，第一检测电极沿垂直于反型层的方向的厚度大于反转层的厚度。

进一步地，第一检测电极与第二检测电极的导电特性相同，反型层与第一检测电极的导电特性相反。

根据本申请的另一方面，还提供了一种用于检测STI结构的电隔离性能的检测方法，包括：以待测STI结构作为STI结构形成上述的检测结构；向检测结构的连接电极的电极材料层加载电压，以在连接电极的绝缘层下的反型层内形成反转层；在第一检测电极和第二检测电极之间接通检测电压，以检测STI结构的电性能。

进一步地，将第一检测电极接地，并向第二检测电极加载检测电压，检测电压的电压值等于向电极材料层加载的电压值，检测第一检测电极上的电流。

进一步地，将第二检测电极接地，并向第一检测电极加载检测电压，检测电压的电压值大于向电极材料层加载的电压值，检测第二检测电极上的电流。

进一步地，反型层为P阱，第一检测电极与第二检测电极由N型半导体材料制成，向电极材料层加载正电压。

进一步地，反型层为N阱，第一检测电极与第二检测电极由P型半导体材料制成，向电极材料层加载负电压。