[發明專利]場效應晶體管源漏電阻的提取方法

有效

• 申請號: 202010446455.1
• 申請日: 2020-05-25
• 公開（公告）號: CN111596137B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 李中華;冷江華;田明
• 申請（專利權）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: G01R27/08
• 分類號: G01R27/08;G01R31/26
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

1.一種場效應晶體管源漏電阻的提取方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、測試得到場效應晶體管線性區的漏極電流和柵壓的絕對值形成的第一電學特性曲線，從所述第一電學特性曲線上提取線性區閾值電壓；

所述線性區閾值電壓的提取方法采用跨導最大法，包括步驟：

在所述第一電學特性曲線上跨導最大處做切線，將切線的反向延長線與橫軸相交并將相交位置處的柵壓再減去1/2倍的漏極電壓作為所述線性區閾值電壓；步驟二、在所述第一電學特性曲線上的高柵壓區選取多個采樣點，所述高柵壓區位于所述柵壓絕對值大于所述線性區閾值電壓的絕對值的區域；計算各所述采樣點對應的所述柵壓與線性區閾值電壓的差值絕對值的倒數并作為第一參數；

步驟三、計算各所述采樣點的漏極電壓和漏極電流的比值并作為總電阻，所述總電阻為所述場效應晶體管的源電阻、溝道電阻和漏電阻的串聯電阻，源漏電阻為所述源電阻和所述漏電阻的和；

步驟四、根據各所述采樣點的第一參數和總電阻形成第二關系曲線，所述第二關系曲線的縱軸為總電阻以及橫軸為第一參數的絕對值；

步驟五、將所述第二關系曲線外延并與縱軸相交，將相交位置處的所述總電阻作為所述源漏電阻。

2.如權利要求1所述的場效應晶體管源漏電阻的提取方法，其特征在于：步驟一的測試中，所述場效應晶體管的漏極電壓的絕對值大于0V小于0.1V；

所述場效應晶體管的柵壓的絕對值從0V開始增加，所述柵壓的絕對值的增加步長為1mV～10mV；

所述場效應晶體管的源極接0V。

3.如權利要求2所述的場效應晶體管源漏電阻的提取方法，其特征在于：所述柵壓的絕對值的最大值大于等于1.8V。

4.如權利要求2所述的場效應晶體管源漏電阻的提取方法，其特征在于：步驟二中，所述高柵壓區選為靠近所述柵壓的絕對值的最大值的區域段。

5.如權利要求4所述的場效應晶體管源漏電阻的提取方法，其特征在于：步驟二中，所述高柵壓區選為所述柵壓的絕對值為1V到所述柵壓的絕對值的最大值的區域段。

6.如權利要求2所述的場效應晶體管源漏電阻的提取方法，其特征在于：所述場效應晶體管為PMOS，所述漏極電壓為負值，所述柵壓為負值。

7.如權利要求2所述的場效應晶體管源漏電阻的提取方法，其特征在于：所述場效應晶體管為NMOS，所述漏極電壓為正值，所述柵壓為正值。

8.如權利要求1所述的場效應晶體管源漏電阻的提取方法，其特征在于：所述場效應晶體管的技術節點包括40nm以下。

9.如權利要求1所述的場效應晶體管源漏電阻的提取方法，其特征在于：所述場效應晶體管包括源區、漏區、溝道區和柵極結構，所述源區和所述漏區形成在所述柵極結構兩側的半導體襯底中，所述溝道區為位于所述源區和所述漏區之間且被所述柵極結構所覆蓋的區域；

所述源區通過頂部對應的接觸孔連接到由正面金屬層組成的源極；

所述漏區通過頂部對應的接觸孔連接到由正面金屬層組成的漏極；

所述柵極結構通過頂部對應的接觸孔連接到由正面金屬層組成的柵極；

所述源電阻為所述源區到所述源極之間形成的寄生電阻；

所述溝道電阻為所述溝道區形成的寄生電阻；

所述漏電阻為所述漏區到所述漏極之間形成的寄生電阻；

所述源電阻和所述漏電阻保持不變；

在線性區，所述溝道區電阻隨著所述第一參數的降低而降低。

10.如權利要求9所述的場效應晶體管源漏電阻的提取方法，其特征在于：在所述半導體襯底中形成有第二導電類型阱，所述溝道區形成于所述第二導電類型阱中，所述源區形成于所述第二導電類型阱的表面；所述源區和所述漏區都為第一導電類型重摻雜；

在所述第二導電類型阱的表面還形成有由第二導電類型重摻雜區組成的體引出區，所述體引出區也通過頂部對應的接觸孔連接到所述源極。