[发明专利]半导体元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体元件，特别是涉及一种可反映出特定金属层所造成的工艺(即制程，本文均称为工艺)变化的半导体元件。

背景技术

在集成电路的制作中，为了确保集成电路的电性性能落在规格内，需要设计工具来监控工艺变化。设计工具可包含设计在晶圆的切割线中的金属-氧化物-金属电容器。

在传统金属-氧化物-金属(metal-over-metal；MOM)电容器设计工具中，一MOM电容器从各自的晶圆的下金属层延伸至上金属层。二端点(即埠，本文均称为端点)形成在晶圆的表面，且连接至MOM电容器的二电容板。所量测的电容与电阻可反映出制作晶圆的工艺变化。

在集成电路制作过程中，残余水气可能会残留在超低介电常数介电层中，其中金属层形成在这些超低介电常数介电层中。残余水气在MOM结构的性能中扮演重要角色。一金属层的特性可能因此而严重影响集成电路的整体性能，故金属层可能需要加以鉴定。然而，传统MOM电容器设计工具仅能用以寻找所有金属层的整体工艺变化。该变化无法反映出每一金属层的工艺变化。因此，测量结果所反映出的特定金属层所造成的工艺变化无法辨识。此外，传统MOM电容器设计工具占据较大晶片面积，在晶片面积的使用上没有效率。

由此可见，上述现有的半导体元件在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的半导体元件，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的半导体元件存在的缺陷，而提供一种新型结构的半导体元件，所要解决的技术问题是使其可测量出特定金属层所造成的工艺变化，非常适于实用。

本发明的另一目的在于，克服现有的半导体元件存在的缺陷，而提供一种新型结构的半导体元件，所要解决的技术问题是使其可有效缩减MOM电容器设计工具所占据的晶片面积，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种半导体元件：包含一第一MOM电容器；一第二MOM电容器直接位于第一MOM电容器上方且垂直重叠在第一MOM电容器上，其中每一第一与第二MOM电容器包含多个平行电容器手指；一第一与一第二端点电性耦合至第一MOM电容器；以及一第三与一第四端点电性耦合至第二MOM电容器。其中第一、第二、第三与第四端点设置于各自的晶圆的表面。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的半导体元件，其中各自的该晶圆包含一第一晶片与一第二晶片，一切割线位于该第一晶片与该第二晶片之间，其中该第一端点、该第二端点、该第三端点与该第四端点、以及该第一MOM电容器与该第二MOM电容器设置在该切割线中，且该第一端点与该第二端点对准一第一线，该第三端点与该第四端点对准一第二线，其中该第一线与该第二线平行于该切割线的一纵长方向。

前述的半导体元件，还包含读啊哦个接地端点位于各自的该晶圆的该表面，其中在各自的该晶圆的一俯视图中，该些接地端点关于该第一MOM电容器与该第二MOM电容器对称设置。

前述的半导体元件，还包含：一第三MOM电容器；一第四MOM电容器，直接位于该第三MOM电容器上方且垂直重叠在该第三MOM电容器上；一第五端点与一第六端点，电性耦合至该第三MOM电容器；以及一第七端点与一第八端点，电性耦合至该第四MOM电容器，该第五端点、该第六端点、该第七端点与该第八端点设置于各自的该晶圆的该表面，其中该第一MOM电容器与该第三MOM电容器延伸至各自的该晶圆的多个不同金属层，或该第二MOM电容器与该第四MOM电容器延伸至各自的该晶圆的多个不同金属层。

前述的半导体元件，其中每一该第一MOM电容器与该第二MOM电容器包含多个部分延伸至各自的该晶圆的至少三个金属层，且每一该第一MOM电容器与该第二MOM电容器在每一个该至少三个金属层中包含：多个第一电容器手指；一第一总线，交互连接该些第一电容器手指；多个第二电容器手指，与该些第一电容器手指分开；以及一第二总线，交互连接该些第二电容器手指。

前述的半导体元件，其中所述的第一MOM电容器延伸至各自的该晶圆的一下金属层，且该第二MOM电容器延伸至各自的该晶圆的一上金属层。