[发明专利]监控多晶硅侧墙下轻掺杂注入稳定性的测试结构及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试结构和方法，具体属于一种测试多晶硅侧墙下轻掺杂注入稳定性的结构及方法。

背景技术

目前，对于有源区离子注入的工艺监控结构已经很成熟，但是对于侧墙下轻掺杂(Lightly Doped Drain，简称LDD)注入的监控，由于无法单独引出测试而一直没有有效结构，往往只能间接地通过设备参数的监控来侧面评估工艺问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种监控多晶硅侧墙下轻掺杂注入稳定性的测试结构及方法，可以在硅片允收测试阶段有效监控侧墙下轻掺杂注入的工艺稳定性，及时发现并解决问题。

为解决上述技术问题，本发明的监控多晶硅侧墙下轻掺杂注入稳定性的测试结构，具有第一导电类型的硅基板上形成有由场氧隔离的有源区，所述有源区具有与第一导电类型相反的第二导电类型，所述有源区的两侧缘上方及场氧上方生长有多晶硅，多晶硅的两侧形成有侧墙，所述测试结构包括至少两个有源区，有源区通过相同大小且同类型的矩形有源区连接，每个矩形有源区上具有相同数量的通孔，每个矩形有源区上的通孔通过一根金属线引出，所述每根金属线的两端分别形成不同的测试端口。

进一步地，所述硅基板上形成有第一导电类型的阱区，所述有源区位于阱区中。

其中，所述多晶硅与有源区在有源区靠近场氧的一侧重叠。

其中，所述每个矩形有源区上具有至少一个通孔。

在上述结构中，所述有源区中位于其上方的侧墙下形成有轻掺杂注入区。

其中，所述第一导电类型为P型，第二导电类型为N型，或者所述第一导电类型为N型，第二导电类型为P型。

本发明还提供一种监控多晶硅侧墙下轻掺杂注入稳定性的测试方法，包括以下步骤：

步骤一，第一导电类型的硅基板上形成由场氧隔离的至少两个有源区，所述有源区具有与第一导电类型相反的第二导电类型，有源区的两侧缘上方及场氧上方生长有多晶硅，多晶硅的两侧形成有侧墙，有源区中位于其上方的侧墙下形成有轻掺杂注入区，所述有源区通过相同大小的矩形有源区连接，每个矩形有源区上具有相同数量的通孔，每个有源区和与其两端相连的矩形有源区形成一个测试区域；

步骤二，每个矩形有源区上的通孔通过一根金属线引出，第i根金属线的两端分别形成不同的测试端口N_2i-1、N_2i，其中i＝1、…、m+1，m为有源区或测试区域的个数；

步骤三，以第j个测试区域为测试对象，其两端的金属线分别为第j根和第j+1根，在第j根金属线的一个测试端口和第j+1根金属线的一个测试端口之间加电流，在第j根金属线的另一个测试端口和第j+1根金属线的另一个测试端口之间通过电压计测量电压，得到第j个测试区域的电阻R_区域j，其由该区域中有源区电阻R_Nj和两个轻掺杂注入电阻R_LDDj并联，再串联两个头部的接触电阻R_头部组成，

R_区域j＝2R_头部+(R_Nj×R_LDDj)/(R_LDDj+2R_Nj)

其中，R_Nj是第j个测试区域中位于两个轻掺杂注入区之间的有源区的电阻，R_LDDj是第j个测试区域中一个轻掺杂注入区的电阻，R_头部是具有通孔的一个矩形有源区的电阻；

步骤四，以第k个测试区域为测试对象，其两端的金属线分别为第k根和第k+1根，在第k根金属线的一个测试端口和第k+1根金属线的一个测试端口之间加电流，在第k根金属线的另一个测试端口和第k+1根金属线的另一个测试端口之间通过电压计测量电压，得到第k个测试区域的电阻R_区域k，其由该区域中有源区电阻R_Nk和两个轻掺杂注入电阻R_LDDk并联，再串联两个头部的接触电阻R_头部组成，

R_区域k＝2R_头部+(R_Nk×R_LDDk)/(R_LDDk+2R_Nk)