[發明專利]鰭式場效應晶體管源漏寄生電阻分解結構及測試結構

有效

• 申請號: 202110798892.4
• 申請日: 2021-07-15
• 公開（公告）號: CN113517349B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 蘇炳熏;楊展悌;葉甜春;羅軍;趙杰
• 申請（專利權）人: 廣東省大灣區集成電路與系統應用研究院;銳立平芯微電子（廣州）有限責任公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L23/544;H01L21/66;G01R27/08;G01R31/26
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 曹慧萍

本發明公開了一種鰭式場效應晶體管源漏寄生電阻分解結構及測試結構，其可實現源漏寄生電阻分開提取，便于進行測試操作，鰭式場效應晶體管包括鰭、分布于鰭的柵極區、源漏極區、接觸層、分布于源漏極區兩側的延伸層，相鄰兩個柵極區之間設置有一個接觸層，源漏寄生電阻包括串聯的源漏接觸電阻、外延生長電阻、延伸電阻、柵極驅動信道電阻，用于對源漏寄生電阻進行測試的測試結構，選取若干個接觸層之間的區域作為總測試區，總測試區一端的接觸層與驅動電流源連接，另一端的接觸層接地，總測試區包括至少三個不同測試區間，不同測試區間通過接觸層分隔，且每個測試區間兩側的接觸層為電壓測試點，不同測試區間的鰭長度沿鰭方向依次遞增。

技術領域

本發明涉及場效應晶體管技術領域，具體為一種鰭式場效應晶體管源漏寄生電阻分解結構及測試結構。

背景技術

隨著半導體技術節點的不斷縮小以及微縮半導體產業技術迅速發展，鰭式場效應晶體管(FinFET)作為一種互補式金屬半導體晶體管，因具有易控制、漏電流小、柵長尺寸小等優點而被引入。

目前常用的場效應晶體管包括普通平面型場效應晶體管以及三維鰭型場效應晶體管(FinFET)，其中三位鰭式場效應晶體管主要包括鰭、分布于鰭上的柵極區、源漏極區、接觸層、分布于源漏極區兩側的延伸層，見圖1。在三維鰭式場效應晶體管加工、測試過程中，制程最佳化問題仍是影響其性能的重要因素，制程優化受源漏寄生電阻影響較大，而源漏寄生電阻為多個電阻串聯的組合結構，因此，將源漏寄生電阻分解為多個，可有效獲取各個分解電阻對制程的影響，但現有技術中用于實現源漏寄生電阻萃取的方式較少，導致無法準確獲取制程弱點，從而影響了元件性能的提升。

現有技術中提供了一種場效應晶體管源漏寄生電阻常規測試結構，但這種測試結構存在結構復雜，不易進行測試操作等問題，在測試過程中，向相鄰的兩個接觸層通入電流，通過改變相鄰兩個柵極區的間隔距離，來測量獲取不同源漏寄生電阻，如圖2所示為現有寄生電阻測試結構的示意圖，晶體管加工完成后，柵極區、源漏極區、接觸層、延伸層的位置固定，因此如果要改變相鄰兩個柵極區之間的間隔距離，就需要對晶體管重新加工，并且受電路版圖設計以及光刻限制，柵極區間距在寬度方向上外延增長性較差，柵極區之間的間隔距離不易改變，嚴重影響了測試效率和測試準確性。

發明內容

針對現有技術中存在的用于實現鰭形場效應晶體管源漏寄生電阻萃取的方式較少，現有的源漏寄生電阻測試結構復雜、不易進行測試操作，影響了測試效率和測試準確性的問題，本發明提供了一種鰭式場效應晶體管源漏寄生電阻分解結構及測試結構，其可實現源漏寄生電阻分開提取，結構設計簡單合理，同時便于進行測試操作，可提高測試效率。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種鰭式場效應晶體管源漏寄生電阻分解結構，所述鰭式場效應晶體管包括鰭、分布于所述鰭的柵極區、源漏極區、接觸層、分布于所述源漏極區兩側的延伸層，相鄰兩個所述柵極區之間設置有一個所述接觸層，其特征在于，所述源漏寄生電阻包括分布于所述接觸層的源漏接觸電阻、分布于所述源漏極區的外延生長電阻、分布于所述延伸層的延伸電阻、分布于所述延伸電阻之間的柵極驅動信道電阻，所述源漏接觸電阻、外延生長電阻、延伸電阻、柵極驅動信道電阻串聯。

其進一步特征在于，

所述源漏寄生電阻包括第一接觸電阻、第二接觸電阻，所述外延生長電阻包括第一外延生長電阻、第二外延生長電阻，所述延伸電阻包括第一延伸電阻、第二延伸電阻，所述第一接觸電阻、第一外延生長電阻、第一延伸電阻、柵極驅動信道電阻、第二延伸電阻、第二外延生長電阻、第二接觸電阻依次串聯；

所述鰭為單根鰭，所述接觸層分布于所述單根鰭；

所述鰭包括至少兩根，所述接觸層分布于一根所述鰭或所述接觸層跨接至少兩根所述鰭；

所述鰭為條狀、L型、U型或至少兩種以上形狀的組合形。