一種高壓mos器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種高壓MOS器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)，包括：一電阻和一電保險絲，所述電阻和電保險絲并聯(lián)連接，所述高壓MOS器件的柵極通過并聯(lián)的所述電阻和電保險絲與柵極焊墊連接。本實用新型通過在柵極和柵極焊墊之間增加并聯(lián)的電阻和電保險絲，當(dāng)電流逐漸升高時，電流幾乎全部從電保險絲通過，當(dāng)柵氧層發(fā)生擊穿導(dǎo)致電流過大時，電保險絲熔斷，接著電流被阻值較大的電阻限制，從而保證用于測試電流的探針卡不會被燒壞，減少測試的時間和成本。
【專利說明】
一種高壓MOS器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高壓M0S器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]可靠性測試作為評估半導(dǎo)體器件性能的一種手段，在半導(dǎo)體器件的制造過程中承擔(dān)著重要的作用。一般來說，經(jīng)過可靠性測試的半導(dǎo)體器件才會投入大規(guī)模的生產(chǎn)制造中。 柵氧化層完整性(Gate Oxide Integrity，G0I)檢測是業(yè)界較常采用的一種可靠性測試項目。通常使用斜坡電壓(V-ramp)測試來對于半導(dǎo)體器件的柵氧化層完整性進(jìn)行檢測。通過斜坡電壓測試可以反映被測半導(dǎo)體器件在斜坡電壓應(yīng)力下的擊穿特性等，從而對檢測半導(dǎo)體器件的柵氧化層完整性起到參考作用。
[0003]斜坡電壓測試柵氧化層完整性時，在柵極施加斜坡電壓(電壓逐漸增大)形式的柵極電壓Vg，同時用探針卡量測柵極的柵極電流Ig。在斜坡電壓測試過程中，電壓逐漸升高， 當(dāng)柵氧層被擊穿時，電流會瞬間急劇變大，將會導(dǎo)致探針卡燒壞。【實用新型內(nèi)容】
[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實用新型的目的在于提供一種高壓M0S器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中在測試柵氧層完整性時容易將探針卡燒壞的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種高壓M0S器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)，所述測試結(jié)構(gòu)至少包括:一電阻和一電保險絲，所述電阻和電保險絲并聯(lián)連接，所述高壓M0S器件的柵極通過并聯(lián)的所述電阻和電保險絲與柵極焊墊電連。
[0006]作為本實用新型高壓M0S器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)化的方案，所述電阻的阻值范圍為1K?10KQ，所述電保險絲的阻值范圍為1?100Q。
[0007]作為本實用新型高壓M0S器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)化的方案，所述電保險絲的長度范圍為2?100M1。
[0008]作為本實用新型高壓M0S器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)化的方案，所述柵極焊墊與外界斜坡電壓源電連。
[0009]作為本實用新型高壓M0S器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)化的方案，所述高壓M0S器件的源極、漏極以及襯底分別通過源極焊墊、漏極焊墊以及襯底焊墊電連至地。
[0010]作為本實用新型高壓M0S器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)化的方案，所述電保險絲為金屬電保險絲或者多晶硅電保險絲。
[0011]作為本實用新型高壓M0S器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)化的方案，當(dāng)電流大于10mA時，所述電保險絲熔斷。
[0012]如上所述，本實用新型的高壓M0S器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)，包括:一電阻和一電保險絲，所述電阻和電保險絲并聯(lián)連接，所述高壓M0S器件的柵極通過并聯(lián)的所述電阻和電保險絲與柵極焊墊連接。本實用新型通過在柵極和柵極焊墊之間增加并聯(lián)的電阻和電保險絲，當(dāng)電流逐漸升高時，電流幾乎全部從電保險絲通過，當(dāng)柵氧層發(fā)生擊穿導(dǎo)致電流過大時，電保險絲熔斷，接著電流被阻值較大的電阻限制，從而保證用于測試電流的探針卡不會被燒壞，減少測試的時間和成本?！靖綀D說明】
[0013]圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)中高壓MOS器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2顯示為本實用新型高壓M0S器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]元件標(biāo)號說明
[0016]1電阻
[0017]2電保險絲
[0018]3柵極焊墊
[0019]4源極焊墊
[0020]5漏極焊墊[0021 ]6襯底焊墊【具體實施方式】
[0022]以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。[〇〇23]請參閱圖2。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、 “中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍， 其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實用新型可實施的范疇。 [〇〇24]現(xiàn)有技術(shù)中，如圖1所示，將斜坡電壓通過柵極焊墊(Pad)3直接施加在高壓M0S管的柵極G上，當(dāng)斜坡電壓上升至一定值時，柵氧層發(fā)生擊穿，電流會急劇變大，導(dǎo)致測試用的探針卡燒壞。鑒于此，本實用新型提供一種新的高壓M0S器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)，以解決上述問題。
[0025]如圖2所示，本實用新型提供一種高壓M0S器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)，所述測試結(jié)構(gòu)至少包括:一電阻1和一電保險絲(E_fuse)2。[〇〇26] 所述電阻1和電保險絲2并聯(lián)連接，所述高壓M0S器件的柵極通過并聯(lián)的所述電阻1 和電保險絲2與柵極焊3墊電連。所述柵極焊墊3則與外界斜坡電壓源(未予以圖示)電連，通過所述斜坡電壓源施加在柵極上的電壓為斜坡電壓。在施加斜坡電壓的過程中，利用探針卡(未予以圖示)同時量測高壓M0S器件的柵極電流。
[0027] 所述電阻1為高阻值，所述電保險絲2為低電阻，并且所述電保險絲2的阻值需遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所述電阻1的阻值。優(yōu)選地，所述電阻1的阻值可以在1K?1 OK Q范圍內(nèi)，所述電保險絲2 的阻值在1?100 Q范圍內(nèi)。本實施例中，所述電阻1的阻值為5KQ，該阻值可以耐受大約50V的高壓。當(dāng)然，在其他實施例中，所述電阻1的阻值還可以大于1 OK 等等。
[0028] 所述電保險絲2的阻值則需遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所述電阻1的阻值。由于所述電阻1和電保險絲2是并聯(lián)連接，因此，在斜坡電壓逐漸升高且柵氧層沒有發(fā)生擊穿時，大部分的電流從小阻值的電保險絲2通過，而當(dāng)斜坡電壓升高到一定值時，柵氧層發(fā)生擊穿，此時，所述電保險絲2熔斷開路，由大阻值的電阻1限制住大電流，使電流變小，從而避免探針卡燒壞。本實施例中，所述當(dāng)電流大于10mA時，所述電保險絲2便會熔斷。[〇〇29]所述電保險絲2的長度范圍為2?100M1，其長度可由相應(yīng)的工藝調(diào)整。本實施例中，所述電保險絲2的長度為10M1，在其他實施例中，所述電保險絲2的長度還可以是大于 lOOym等等。
[0030]所述電保險絲2為金屬電保險絲或者多晶硅電保險絲。當(dāng)然，也可以是其他合適的保險絲材料，在此不做限制。
[0031]另外，所述高壓M0S器件的源極S、漏極D以及襯底B分別通過源極焊墊4、漏極焊墊5 以及襯底焊墊6電連至地。
[0032]需要說明的是，所述電阻1和電保險絲2的制作工藝與現(xiàn)有工藝兼容，不需要額外的光罩(mask)，并且測試過程中也不需要額外增添測試的硬件設(shè)備。[〇〇33]綜上所述，本實用新型提供一種高壓M0S器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)，包括:一電阻和一電保險絲，所述電阻和電保險絲并聯(lián)連接，所述高壓M0S器件的柵極通過并聯(lián)的所述電阻和電保險絲與柵極焊墊連接。本實用新型通過在柵極和柵極焊墊之間增加并聯(lián)的電阻和電保險絲，當(dāng)電流逐漸升高時，電流幾乎全部從電保險絲通過，當(dāng)柵氧層發(fā)生擊穿導(dǎo)致電流過大時，電保險絲熔斷，接著電流被阻值較大的電阻限制，從而保證用于測試電流的探針卡不會被燒壞，減少測試的時間和成本。
[0034]所以，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0035]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種高壓MOS器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述測試結(jié)構(gòu)至少包括:一 電阻和一電保險絲，所述電阻和電保險絲并聯(lián)連接，所述高壓M0S器件的柵極通過并聯(lián)的所 述電阻和電保險絲與柵極焊墊電連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓M0S器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述電阻 的阻值范圍為1K?10KQ，所述電保險絲的阻值范圍為1?100Q。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓M0S器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述電保 險絲的長度范圍為2?10mi。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓M0S器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述柵極 焊墊與外界斜坡電壓源電連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓M0S器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述高壓 M0S器件的源極、漏極以及襯底分別通過源極焊墊、漏極焊墊以及襯底焊墊電連至地。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓M0S器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述電保 險絲為金屬電保險絲或者多晶硅電保險絲。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓M0S器件柵氧層完整性測試結(jié)構(gòu)，其特征在于:當(dāng)電流大 于10mA時，所述電保險絲熔斷。
【文檔編號】G01R31/26GK205595311SQ201620402070
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】單文光, 宋永梁
【申請人】中芯國際集成電路制造(北京)有限公司, 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司