[發(fā)明專利]獲取晶圓的電阻溫度系數(shù)的離散度的工業(yè)實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310143280.7
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN103280413A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張昊
• 申請（專利權(quán)）人: 上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;G01R31/26
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種獲取晶圓的電阻溫度系數(shù)的離散度的工業(yè)實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體集成電路中，電阻溫度系數(shù)（Temperature?Coefficient?of?Resistance，TCR）是半導(dǎo)體器件的一項(xiàng)重要參數(shù)。電阻溫度系數(shù)能夠反映半導(dǎo)體器件的電阻在不同溫度的條件下對器件運(yùn)行的影響，決定著是否能夠有效分析半導(dǎo)體器件的熱電性能，例如，熱導(dǎo)率、熱膨脹系統(tǒng)、熱擴(kuò)散等，從而影響對器件性能的提高與改善。

電阻溫度系數(shù)（TCR）表示電阻當(dāng)溫度改變1度時，電阻值的相對變化，當(dāng)溫度每升高1℃時電阻的增加值與原來電阻的比值，單位為ppm/℃（即10E(-6)×℃）。電阻溫度系數(shù)通常定義為：TCR=dR/R×dT。從上述公式中可見電阻溫度系數(shù)可以直接反映出一個電阻元件的各種電路的熱電性能，在設(shè)計(jì)和制作電路時必須知道所用電阻元件的溫度系數(shù)及其變化規(guī)律，以便在設(shè)計(jì)和制作時采用各種補(bǔ)償措施以保證電路在應(yīng)用過程中能適應(yīng)一定范圍的環(huán)境溫度變化。

但是，現(xiàn)有技術(shù)僅提供了針對某一半導(dǎo)體器件的熱電性能的獲取方法，還沒有獲得該器件在整個晶圓或者整個工藝中的熱電性能的離散度的工業(yè)實(shí)現(xiàn)方法，這導(dǎo)致晶圓的誤操作大大提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有技術(shù)無法獲得晶圓的熱電性能的離散度。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種獲取晶圓的電阻溫度系數(shù)的離散度的工業(yè)實(shí)現(xiàn)方法，包括：在所述晶圓上選取至少兩個尺寸不同的電阻作為待測電阻；測量每個待測電阻在不同預(yù)設(shè)溫度下的電阻值；根據(jù)每個待測電阻在不同預(yù)設(shè)溫度下的電阻值獲得每個待測電阻的電阻溫度系數(shù)；計(jì)算全部待測電阻的電阻溫度系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差以獲得電阻溫度系數(shù)的離散度。

可選的，所述選取至少兩個尺寸不同的電阻包括：選取至少兩個長寬比不同的電阻。

可選的，所述不同預(yù)設(shè)溫度包括：平均室溫和所述晶圓的最大工作溫度。

可選的，所述根據(jù)每個待測電阻在不同預(yù)設(shè)溫度下的電阻值獲得每個待測電阻的電阻溫度系數(shù)包括：對每個待測電阻在平均室溫和所述晶圓的最大工作溫度的電阻值進(jìn)行一次函數(shù)擬合；根據(jù)每個待測電阻對應(yīng)的一次函數(shù)得出每個待測電阻的電阻溫度系數(shù)。

可選的，所述不同預(yù)設(shè)溫度包括：四個預(yù)設(shè)溫度，其中，最小的預(yù)設(shè)溫度為平均室溫，最大的預(yù)設(shè)溫度為所述晶圓的最大工作溫度。

可選的，所述根據(jù)每個待測電阻在不同預(yù)設(shè)溫度下的電阻值獲得每個待測電阻的電阻溫度系數(shù)包括：對每個待測電阻在所述四個預(yù)設(shè)溫度下的電阻值進(jìn)行一次或二次函數(shù)擬合；根據(jù)每個待測電阻對應(yīng)的函數(shù)得出每個待測電阻的電阻溫度系數(shù)。

可選的，所述計(jì)算全部待測電阻的電阻溫度系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差以獲得電阻溫度系數(shù)的離散度包括：

計(jì)算全部待測電阻的電阻溫度系數(shù)的平均值；

根據(jù)所述平均值和公式計(jì)算得出電阻溫度系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差，其中，表示電阻溫度系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差、X_i表示各電阻對應(yīng)的電阻溫度系數(shù)，表示全部待測電阻的電阻溫度系數(shù)的平均值，N表示電阻溫度系數(shù)的個數(shù)。

可選的，所述待測電阻的數(shù)量大于1000。

可選的，所述晶圓的數(shù)量為至少兩個。

可選的，在所述晶圓上選取至少兩個尺寸不同的電阻作為待測電阻包括：在所述晶圓上的至少兩個芯片上選取至少兩個尺寸不同的電阻作為待測電阻。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明技術(shù)方案中，首先在晶圓上選取多個尺寸不同的電阻作為待測電阻，并測量所述待測電阻在不同預(yù)設(shè)溫度下的電阻值，然后根據(jù)所述電阻值獲得每個待測電阻的電阻溫度系數(shù)，最后計(jì)算得出電阻溫度系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差從而獲得了晶圓的電阻溫度系數(shù)的離散度，根據(jù)電阻溫度系數(shù)的離散度可以獲知該器件在某工藝中的熱電性能。

進(jìn)一步地，可選方案中，所述不同預(yù)設(shè)溫度可以包括四個預(yù)設(shè)溫度，其中，最小的預(yù)設(shè)溫度為平均室溫，最大的預(yù)設(shè)溫度為所述晶圓的最大工作溫度。由于預(yù)設(shè)溫度的個數(shù)較少，因此測量每個待測電阻在預(yù)設(shè)溫度下的電阻值時所需的時間較少；并且，在獲得每個待測電阻的電阻溫度系數(shù)時，僅需要對四個電阻值進(jìn)行擬合，因此提高了獲得晶圓的電阻溫度系數(shù)的離散度的效率。另外，在對四個電阻值進(jìn)行擬合時，還可以采用一次函數(shù)進(jìn)行擬合，擬合過程更加簡單方便，從而進(jìn)一步提高了獲得電阻溫度系數(shù)的離散度的效率。