[發明專利]與襯底同型的有源區上接觸孔電阻的測試結構與方法

有效

• 申請號: 201110202776.8
• 申請日: 2011-07-20
• 公開（公告）號: CN102890195A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 金鋒;王海軍
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: G01R27/14
• 分類號: G01R27/14
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

技術領域

本發明涉及一種測試結構和方法，具體屬于一種測試有源區和襯底同型時有源區上接觸孔的電阻值。

背景技術

傳統的接觸孔測試結構一般采用的是鏈接(Chain)方式，即如圖1所示，在N型有源區202兩端各設一個接觸孔201a、201b，并用金屬鋁線204和下個單元連接，用鏈接方式串聯起來。通過在測試端口一和測試端口二之間加電壓測電流方式，可以得出整個結構的電阻，再除以接觸孔數量，就可以得到一個電阻值，這個電阻值等于單個接觸孔的電阻加上接觸孔201a和201b間有源區電阻的一半。這種結構的局限性在于有源區必須和襯底是不同摻雜類型，即N型有源區必須在P型襯底或P型阱里，或者P型有源區在N型襯底或N型阱里，并且寄生的扎針電阻也一并計入，無法去除。

另一種精確測試接觸孔電阻的方法就是采用卡爾文結構及方法，即如圖2所示，在N型有源區212中間打上被測接觸孔211，用鋁線214a連接出去，兩端形成測試端口一和測試端口二，然后在N型有源區212兩頂端處分別形成一個接觸孔，每個接觸孔連接一鋁線214b、214c，兩根鋁線另一端形成測試端口三和測試端口四。利用卡爾文測試原理，測試端口一和測試端口三之間灌電流，然后在測試端口二和測試端口四之間加電壓計計量電壓。利用電壓計內阻無窮大的特性，測試端口二和測試端口四之間的電壓就等于交叉點1和交叉點2間的電壓，這樣接觸孔的電阻R_接觸孔就等于測得的電壓值除以灌入的電流值，而交叉點1、交叉點2之外的所有寄生電阻R_寄生a、R_寄生b、R_寄生c、R_寄生d都可以被消除掉。但是，這種方式也存在同樣的局限性，即有源區與襯底的摻雜必須不同，如果有源區和襯底摻雜相同，測試端口三和測試端口四間會因為有源區兩頂端和襯底串通而造成通路(如圖3虛線所示R_襯底部分)，這樣在用卡爾文方式測電阻時，會把R_寄生c和R_寄生d計入，影響R_接觸孔的測試精度，無法達到卡爾文法的測試效果。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種與襯底同型的有源區上接觸孔電阻的測試結構與方法，可以在硅片允收測試階段中精確檢測有源區和襯底同型時有源區上接觸孔的電阻。

為解決上述技術問題，本發明的與襯底同型的有源區上接觸孔電阻的測試結構，所述硅基板襯底上生長有同型雜質摻雜的有源區，所述有源區上形成有至少三組接觸孔陣列，每組接觸孔陣列中的接觸孔數量不相同，且每組接觸孔陣列中的接觸孔通過一根金屬線相連，所述每根金屬線的兩端分別與兩個不同的測試端口連接。

在上述結構中，所述相鄰接觸孔陣列之間的距離是相同的。所述相鄰的兩組接觸孔陣列之間的距離為兩組接觸孔陣列中相距最近的兩個接觸孔之間的距離。所述有源區外設有起隔離作用的場氧區。所述每組接觸孔陣列中包括至少一個接觸孔。所述金屬線為鋁線。所述測試結構設置于劃片槽區域。

本發明還提供一種與襯底同型的有源區上接觸孔電阻的測試方法，包括以下步驟：

(1)在與襯底同型的有源區上形成m組接觸孔陣列，第i組接觸孔陣列中所含接觸孔的數量依次為N_i，其中m≥3，i＝1、…、m，且各組接觸孔陣列中的接觸孔數量均不相同；

(2)每組接觸孔陣列中的接觸孔通過一根金屬線引出，第i根金屬線的兩端分別連接兩個不同的測試端口N_2i-1、N_2i，其中i＝1、…、m，且各測試端口均不相同；

(3)從m組接觸孔陣列中取相鄰的三組接觸孔陣列，依序編號為a、b、c，三組接觸孔陣列的接觸孔數量分別為Num_a、Num_b、Num_c，且Num_a、Num_b、Num_c互不相同；

(4)以a組接觸孔陣列和b組接觸孔陣列為一組測試對象，在a組接觸孔陣列連接的一個測試端口和b組接觸孔陣列連接的一個測試端口之間加電流，在a組接觸孔陣列連接的另一個測試端口和b組接觸孔陣列連接的另一個測試端口之間通過電壓計測量電壓，得到a組接觸孔陣列到b組接觸孔陣列間的所有電阻值R_ab，

R_ab＝R_接觸孔a+R_{ab(有源區+襯底)}+R_接觸孔b