[發明專利]一種場效應晶體管的接觸孔鏈電阻的監控結構

有效

• 申請號: 202110057448.7
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112885813B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 楊麗俠;薛智民;劉存生;曹磊;邢鴻雁;王晨杰
• 申請（專利權）人: 西安微電子技術研究所
• 主分類號: H01L23/544
• 分類號: H01L23/544;H01L23/48
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李鵬威

本發明公開了一種場效應晶體管的接觸孔鏈電阻的監控結構，在N+孔鏈中增加部分區域，尤其是在孔接觸區域增加P+注入，與原有孔鏈結構兼容，結構實現簡單，監控結果對比顯著，若出現新型結構孔鏈電阻偏小，而P+孔鏈電阻正常，可以輕松定位異常工序。本發明PN結孔鏈結構，在相同的工藝過程中，更能反映出工藝過程的波動，相對N+孔鏈、P+孔鏈結構，能更敏感的反映出工藝過程的變化，真實的反映產品批次間導通電阻的變化趨勢。

技術領域

本發明屬于晶體管技術領域，具體涉及一種場效應晶體管的接觸孔鏈電阻的監控結構。

背景技術

為了反映芯片工藝過程穩定情況，在光刻版制作時，增加工藝監控圖形，提前預知器件電參數變化方向或失效。在晶圓生產過程中增加工藝監控圖形是必不可少的，而歐姆孔鏈結構是接觸電阻和歐姆孔刻蝕工藝的直接反映，歐姆孔電阻大小直接反映接觸孔電阻的變化。

通常情況，歐姆孔鏈結構主要包含N型孔鏈和P型孔鏈兩種結構，分別監控N型孔和P型孔歐姆接觸。但對于VDMOS產品，其結構特殊，以N型VDMOS為例，器件設置中，源極引出孔包含P+體引出接觸電阻、P+體歐姆接觸電阻、N+源接觸電阻和N+源歐姆接觸電阻。工藝中只監控N型孔鏈和P型孔鏈兩種結構是遠遠不夠的，因為器件結構中的N+源歐姆孔接觸電阻包含兩個因素，其一是歐姆孔刻蝕后的接觸電阻；其二是接觸孔的硅為N+源歐姆接觸電阻和P+體引出接觸電阻中和后的歐姆孔接觸濃度變化引起。

該現象在P型器件中反映的更為突出，在P型VDMOS產品研制初期，采用常規孔鏈監控結構，工藝過程監控數據與歷史批次一致，但產品實際的導通電阻出現明顯的離散和偏大，甚至超差問題。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種場效應晶體管的接觸孔鏈電阻的監控結構，能真實的反映產品批次間導通電阻的變化趨勢。

為了解決上述技術問題，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種場效應晶體管的接觸孔鏈電阻的監控結構，包括形成于P型外延層上的N阱，所述N阱的上端面覆蓋有鈍化層；

所述N阱中形成有n個N+體區，每個N+體區間隔設置，每個N+體區的深度相同，n為不小于2的正整數；

每個N+體區的中間位置形成有一個P+源區，每個P+源區的深度相同，每個P+源區不完全覆蓋對應的N+體區；

每個N+體區的上方開設有兩個貫穿所述鈍化層的接觸孔，且每個接觸孔均與該N+體區對應的P+源區交疊；

每個N+體區上的兩個接觸孔通過N+體區導通，第1個N+體區上的一個接觸孔通過金屬作為引出端，第1個N+體區上的另一個接觸孔與第2個N+體區上的一個接觸孔通過金屬導通，第2個N+體區上的另一個接觸孔與第3個N+體區上的一個接觸孔通過金屬導通，以此類推，第n-1個N+體區上的另一個接觸孔與第n個N+體區上的一個接觸孔通過金屬導通，第n個N+體區上的另一個接觸孔通過金屬作為引出端。

進一步地，每個N+體區中的摻雜雜質為磷，每個P+源區中的摻雜雜質為硼。

進一步地，每個N+體區的結深為1～1.5μm，每個P+源區的結深為0.1～0.5μm。

一種場效應晶體管的接觸孔鏈電阻的監控結構，包括形成于N型外延層上的P阱，所述P阱的上端面覆蓋有鈍化層；

所述P阱中形成有n個P+體區，每個P+體區間隔設置，每個P+體區的深度相同，n為不小于2的正整數；

每個P+體區的中間位置形成有一個N+源區，每個N+源區的深度相同，每個N+源區不完全覆蓋對應的P+體區；

每個P+體區的上方開設有兩個貫穿所述鈍化層的接觸孔，且每個接觸孔均與該P+體區對應的N+源區交疊；