[實用新型]用于測量雙極晶體管結電容的雙極晶體管陣列結構有效

申請號：	201320221554.5	申請日：	2013-04-26
公開（公告）號：	CN203553109U	公開（公告）日：	2014-04-16
發明（設計）人：	郭奧;任錚;胡少堅;周偉	申請（專利權）人：	上海集成電路研發中心有限公司
主分類號：	H01L21/66	分類號：	H01L21/66
代理公司：	上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275	代理人：	吳世華;林彥之
地址：	201210 上***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	用于測量雙極晶體管電容陣列結構
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【說明書】：

技術領域

本實用新型結構涉及半導體技術領域，特別涉及一種準確測量雙極晶體管結電容的測試結構。?

背景技術

雙極晶體管（Bipolar?Junction?Transistor?BJT）是通過一定工藝將兩個背靠背PN結結合在一起的具有電流放大作用的晶體三極管，有PNP和NPN兩種結構。雙極晶體管通常由集電極、基極和發射極組成，集電極從集電區C引出，發射極從發射區E引出，基極從基區B引出。圖1（a）和圖1（b）所示分別為NPN型雙極晶體管的典型截面圖和版圖。NPN型雙極晶體管包含B-E和B-C兩個PN結，晶體管的結電容即由這兩個PN結的電容共同確定。根據圖1（a）所示的雙極晶體管的截面圖，B-C結的結電容通常與基區B的尺寸相關，而B-E結的結電容則與發射區E的尺寸相關。通常情況下，尺寸較大的PN結的電容可以準確測量，然而。單個的雙極晶體管尺寸一般偏小，很難準確測量和表征，尤其是B-E結的結電容受限于較小的發射區尺寸通常更難于準確測量，這一問題嚴重影響了雙極晶體管的器件表征和模型提取的準確性，并且極大地限制了雙極晶體管在電路設計方面的應用。?

目前，在進行雙極晶體管的結電容獲取時，由于結電容較難準確測量，其常用做法是直接沿用PN結的電容模型，結合B-E和B-C結的面積和周長計算得到雙極晶體管的結電容。這種做法的主要問題是計算所用的B-E和B-C結的面積和周長均為版圖設計尺寸，受制造工藝的影響，晶圓上的實際尺寸通常與之有一定誤差，此外，PN結電容模型的提取也不可避免地存在一定誤差，因此通過這種計算方法所得到的結電容勢必不能真實反映雙極晶體管的實際結電容特性，從而可能引起雙極晶體管結電容的較大誤差。?

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種用于測量雙極晶體管結電容?的雙極晶體管陣列結構，能夠準確測量和表征各種面積下的雙極晶體管的結電容特性。?

為達成上述目的，本實用新型提供一種用于測量雙極晶體管結電容的雙極晶體管陣列結構，包括多個尺寸相同且并聯的雙極晶體管，各所述雙極晶體管的基極并聯耦接于第一測試節點、集電極并聯耦接于第二測試節點、發射極并聯耦接于第三測試節點，通過所述第一測試節點和所述第二測試節點測量所述雙極晶體管陣列的基極-集電極結電容以獲得每個雙極晶體管的基極-集電極結電容，通過所述第二測試節點和所述第三測試節點測量所述雙極晶體管陣列的基極-發射極結電容以獲得每個雙極晶體管的基極-發射極結電容。?

可選的，每一所述雙極晶體管的基極、集電極和發射極均通過接觸孔由金屬連線分別從基區、集電區和發射區引出，以耦接于所述第一測試節點、第二測試節點和第三測試節點。?

可選的，每一所述雙極晶體管的集電區環繞所述基區，所述基區環繞所述發射區，所述雙極晶體管陣列中至少兩個雙極晶體管的集電極從相同的集電區引出。?

可選的，所述雙極晶體管陣列中相鄰的所述雙極晶體管的集電極從相同的集電區引出，所述集電區在每一所述雙極晶體管的基區外環繞一圈。?

可選的，所述雙極晶體管陣列中全部的所述雙極晶體管的集電極從同一個集電區引出，所述集電區在所述雙極晶體管陣列的基區外環繞一圈，所述雙極晶體管陣列中相鄰的所述雙極晶體管的基區之間通過隔離區隔開。?

本實用新型的優點在于可以準確測量雙極晶體管陣列結電容特性，并經過簡單推算得到單個雙極晶體管的結電容特性，為雙極晶體管結電容的準確提取提供基礎，且本實用新型結構可以對雙極晶體管陣列結構進行設計版圖的優化，以縮小其版圖尺寸，從而更直接地體現了實用性和靈活性。?

附圖說明

圖1a為雙極晶體管的典型截面圖。?

圖1b為雙極晶體管的典型版圖結構。?

圖2為本實用新型一實施例測量雙極晶體管結電容的雙極晶體管陣列電路結構示意圖。?

圖3為本實用新型一實施例測量雙極晶體管結電容的雙極晶體管陣列版圖結構示意圖。?

圖4a為本實用新型另一實施例測量雙極晶體管結電容的雙極晶體管陣列版圖結構示意圖。?

圖4b為本實用新型另一實施例測量雙極晶體管結電容的雙極晶體管陣列的截面示意圖。?