一种硅通孔绝缘层淀积工艺检测方法
【专利摘要】本发明属于半导体器件【技术领域】，公开了一种硅通孔绝缘层淀积工艺检测方法，待检测的硅通孔结构包括：硅通孔、硅衬底、氧化物层、填充金属、第一金属电极以及第二金属电极；硅衬底为重掺杂硅衬底；硅通孔位于硅衬底上；氧化物层位于硅通孔内壁上；填充金属填充在以氧化物层为侧壁的硅通孔内；第一金属电极与填充金属相连，并外露于硅通孔结构的封装外壳，第二金属电极与硅衬底形成欧姆连接，并外露于硅通孔结构的封装外壳，硅通孔结构自身形成MOS结构；测量漏电流；测量MOS结构的击穿电压。本发明通过革新硅通孔结构，在硅通孔的结构基础上形成MOS结构，从而实现高效，简洁的硅通孔绝缘层淀积工艺检测。
【专利说明】一种硅通孔绝缘层淀积工艺检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体器件【技术领域】，特别涉及一种硅通孔绝缘层淀积工艺检测方法。
【背景技术】
[0002]硅通孔结构中，绝缘层的淀积质量会直接影响结构的功能，目前存在较少的专门检测绝缘层质量及其工艺的方法。基于硅通孔结构的电学特性，许多方法都是采用电学测试网络，通过测量硅通孔通路是否导通，从而判断绝缘层的质量及bump的连接好坏。
[0003]如图1所示，以硅通孔为电学通路，利用边缘扫描电学测试网络，检测硅通孔通路的状态，从而判断绝缘层的质量。优点是结果准确，缺点是结构复杂。
[0004]如图2所示，将PMOS管产生的漏电流导入硅通孔结构，测量硅通孔两端的电压，与参考电压比较，从而检测硅通孔结构的电学通路是否正常。优点是结构简单，易于集成，缺点是误差较大。
[0005]或者直接用探针测量相邻孔之间的1-V特性曲线，判断绝缘层的质量。优点是简便易行，缺点是检测效率低，要求硅通孔间距较大。
[0006]因此，对于硅通孔绝缘层质量的检测，无法实现简便易行，高效低投入。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是提供一种简便易行，高效低投入的硅通孔绝缘层淀积工艺检测方法。
[0008]为解决上述技术问题，本发明提供了一种硅通孔绝缘层淀积工艺检测方法，待检测的硅通孔结构包括:硅通孔、硅衬底、氧化物层、填充金属、第一金属电极以及第二金属电极；所述硅衬底为重掺杂硅衬底；所述硅通孔位于所述硅衬底上；所述氧化物层位于所述硅通孔内壁上；所述填充金属填充在以所述氧化物层为侧壁的硅通孔内；所述第一金属电极与所述填充金属相连，并外露于所述硅通孔结构的封装外壳，所述第二金属电极与所述硅衬底形成欧姆连接，并外露于所述硅通孔结构的封装外壳，所述硅通孔结构自身形成MOS结构；
[0009]通过在第一金属电极以及第二金属电极施加直流电压，测量所述MOS结构的漏电流；
[0010]测量所述MOS结构的击穿电压；
[0011]在测量的漏电流不超过10_9A量级的情况下，判断出所述硅通孔结构的绝缘层完好;
[0012]在测量的击穿电压属于预定击穿电压范围内的情况下，判断出所述硅通孔结构的绝缘层淀积质量符合要求。
[0013]进一步地，所述预定击穿电压范围为器件标准击穿电压的正负20%范围。
[0014]进一步地，所述氧化物层包括:绝缘层、粘附层、阻挡层以及种子层；所述硅通孔内壁上依次淀积所述绝缘层、所述粘附层、所述阻挡层以及所述种子层。
[0015]进一步地，所述硅衬底为低阻硅陪片。
[0016]进一步地，还包括步骤:通过第一金属电极以及第二金属电极施加负向偏压，测量MOS结构绝缘层电容C。；
[0017]通过公式
【权利要求】
1.一种硅通孔绝缘层淀积工艺检测方法，其特征在于，待检测的硅通孔结构包括:硅通孔、娃衬底、氧化物层、填充金属、第一金属电极以及第二金属电极；所述娃衬底为重掺杂硅衬底；所述硅通孔位于所述硅衬底上；所述氧化物层位于所述硅通孔内壁上；所述填充金属填充在以所述氧化物层为侧壁的硅通孔内；所述第一金属电极与所述填充金属相连，并外露于所述硅通孔结构的封装外壳，所述第二金属电极与所述硅衬底形成欧姆连接，并外露于所述硅通孔结构的封装外壳，所述硅通孔结构自身形成MOS结构； 通过在第一金属电极以及第二金属电极施加直流电压，测量所述MOS结构的漏电流； 测量所述MOS结构的击穿电压； 在测量的漏电流不超过10_9A量级的情况下，判断出所述硅通孔结构的绝缘层完好； 在测量的击穿电压属于预定击穿电压范围内的情况下，判断出所述硅通孔结构的绝缘层淀积质量符合要求。
2.如权利要求1所述的硅通孔绝缘层淀积工艺检测方法，其特征在于:所述预定击穿电压范围为器件标准击穿电压的正负20%范围。
3.如权利要求1所述的硅通孔绝缘层淀积工艺检测方法，其特征在于，所述氧化物层包括:绝缘层、粘附层、阻挡层以及种子层；所述硅通孔内壁上依次淀积所述绝缘层、所述粘附层、所述阻挡层以及所述种子层。
4.如权利要求1所述的硅通孔绝缘层淀积工艺检测方法，其特征在于:所述硅衬底为低阻硅陪片。
5.如权利要求1所述的硅通孔绝缘层淀积工艺检测方法，其特征在于，还包括步骤:通过第一金属电极以及第二金属电极施加负向偏压，测量MOS结构绝缘层电容Ctl ；
?2πε 1、 通过公式^ = A 1-e Co '计算绝缘层厚度；
VJ 其中，ε为真空介电常数，I为MOS结构氧化层厚度，Rb为硅通孔半径。
【文档编号】H01L21/66GK104037105SQ201410240428
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】王惠娟, 潘杰 申请人:中国科学院微电子研究所, 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司