[发明专利]半导体结构、测试系统、测试方法及半导体结构的制作方法

说明书

本申请公开了一种半导体结构、测试系统、测试方法及半导体结构的制作方法。该半导体结构包括：衬底；位于所述衬底内的多个沟槽；介质层，形成于每个所述沟槽的暴露表面；以及多晶硅，填充在每个所述沟槽内部，其中，所述多个沟槽包括至少一个第一沟槽和至少一个第二沟槽，填充在所述第二沟槽内部的多晶硅形成所述半导体器件的栅极，每个所述第一沟槽具有闭环侧壁，位于所述第一沟槽内的多晶硅形成具有闭环边界且与所述衬底隔离的所述测试岛。该半导体结构在形成半导体器件的同时形成测试岛，在测试岛中包括具有闭环边界的多晶硅，便于对半导体器件的栅极电阻等关键参数进行更为准确的表征，从而提高产品的良率和可靠性。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，更具体地，涉及一种半导体结构、测试系统、测试方法及半导体结构的制作方法。

背景技术

金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor,MOSFET)是一种电压控制元件，简称MOS管。MOS管适用于只允许从信号源获取较少电流的情况；而在信号电压较低，又允许从信号源获取较多电流的条件下，应选用双极晶体管。衬底或阱也被称为MOS管的“体”(Body)，MOS管能在很小电流和很低电压的条件下工作，而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上，因此MOS管在大规模集成电路中得到了广泛的应用。

垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管(Vertical Double-diffusedMOSFET,VDMOS)兼有双极晶体管和普通MOS器件的优点。与双极晶体管相比，它的开关速度，开关损耗小；输入阻抗高，驱动功率小；频率特性好；跨导高度线性。并且，它具有负的温度系数，没有功率晶体管的二次击穿问题，安全工作区大。因此，不论是开关应用还是线性应用，VDMOS都是理想的功率器件。VDMOS的性价比较高，其中，拥有U型沟道(Trench)的VDMOS结构为本领域设计人员广泛使用，现已广泛应用于各种领域，包括电机调速、逆变器、电源、电子开关、音响、汽车电器等。Trench VDMOS有着特殊的器件结构，例如使用导电结构将源极(Source)和体区短接、体区的无掩膜注入、栅极多晶硅(Gate poly)的无掩膜回刻(Etchback)等工艺，以提高器件性能或降低制作成本。

在芯片制造过程中，厂商通常需要监控器件的各个电学参数，从而来判断工艺过程中是否正常。器件的栅极电阻是其中非常重要的一个参数，对器件很多特性都有很重要的影响。因此，栅极电阻的测量非常重要。但上述工艺的设置使得器件在制造过程中，缺少有效的测试区用以对无边界的结构进行参数测量和提取，将导致研发的成功率降低和成本的上升。

因此需要在半导体结构中设计一种行之有效的测试结构，用以工艺参数和器件参数的提取。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种半导体结构、测试系统、测试方法及半导体结构的制作方法，半导体结构包括半导体器件和测试岛，在测试岛中包括具有闭环边界的多晶硅，便于对半导体器件的栅极电阻等关键参数进行更为准确的表征。

根据本发明的一方面，提供了一种半导体结构，其特征在于，用于形成至少一个半导体器件和至少一个测试岛，其特征在于，所述半导体结构包括：衬底；位于所述衬底内的多个沟槽；介质层，形成于每个所述沟槽的暴露表面；以及多晶硅，填充在每个所述沟槽内部，其中，所述多个沟槽包括至少一个第一沟槽和至少一个第二沟槽，填充在所述第二沟槽内部的多晶硅形成所述半导体器件的栅极，每个所述第一沟槽具有闭环侧壁，位于所述第一沟槽内的多晶硅形成具有闭环边界且与所述衬底隔离的所述测试岛。

优选地，所述半导体结构具有非有效区域和有效区域，所述至少一个半导体器件位于所述有效区域，所述至少一个测试岛位于所述非有效区域。

优选地，所述非有效区域与所述半导体结构的划片线位置对应。

优选地，所述半导体结构还包括：掺杂层，形成于所述衬底的第一表面。