FinFET自熱效應檢測結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及集成電路技術領域,特別是涉及一種FinFET自熱效應檢測結構。
【背景技術】
[0002]在先進互補金屬氧化物半導體(CMOS)產業中,隨著22nm及更小尺寸的到來,為了改善短溝道效應并提高器件的性能,鰭式場效應晶體管(Fin Field-effect transistor,FinFET)由其獨特的結構被廣泛的采用。
[0003]FinFET是一種特殊的金屬氧化物半導體場效應管,其結構通常是在絕緣體上硅基片上形成,包括狹窄而獨立的硅條,作為垂直的溝道結構,也稱為鰭片,在鰭片的兩側設置有柵極結構。具體如圖1所示,現有技術中的一種FinFET的結構包括:襯底10、源極11、漏極12、鰭片13及圍繞在鰭片13兩側及上方的柵極結構14。
[0004]一般而言,FinFET具有更小的器件結構,且性能較好。但是業內也逐漸的發現這種結構盡管有效的提升了器件的性能,同時也存在諸多缺陷。例如通常情況下,鰭13會被二氧化硅等密封,但是二氧化硅的導熱性能較差,加之FinFET的立體結構,使得器件更容易積累熱量,因此,自熱效應(self-heating effect)就成為影響FinFET性能的一個重要因素。但是目前并沒有一種有效的方法對FinFET的自熱效應進行檢測監控,這就導致解決FinFET自熱效應也較為困難。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種FinFET自熱效應檢測結構,以高效準確的檢測出金屬線之間插塞的異常,同時降低成本。
[0006]為解決上述技術問題,本實用新型提供一種FinFET自熱效應檢測結構,包括:形成于一半導體基底上的鰭、橫跨所述鰭的柵極、形成于所述鰭下方并位于所述柵極兩側的源區和漏區、以及與所述柵極的兩端連接的檢測焊墊。
[0007]可選的,對于所述的FinFET自熱效應檢測結構,所述FinFET自熱效應檢測結構包括多個部分,所述半導體基底包括對應的多個區域,每部分均包括形成于對應區域上的至少一個鰭、一個橫跨所述至少一個鰭的柵極、形成于所述鰭下方并位于所述柵極兩側的源區和漏區、以及與所述柵極的兩端連接的檢測焊墊。
[0008]可選的,對于所述的FinFET自熱效應檢測結構,所述FinFET自熱效應檢測結構每部分的鰭的數量不同。
[0009]可選的,對于所述的FinFET自熱效應檢測結構,所述FinFET自熱效應檢測結構每部分的柵極的關鍵尺寸不同。
[0010]可選的,對于所述的FinFET自熱效應檢測結構,所述FinFET自熱效應檢測結構每部分的源區和漏區沿該部分的鰭方向的尺寸不同。
[0011]可選的,對于所述的FinFET自熱效應檢測結構,所述FinFET自熱效應檢測結構中至少一個部分還包括位于所述鰭兩側且平行于所述柵極的空置柵極。
[0012]可選的,對于所述的FinFET自熱效應檢測結構,所述FinFET自熱效應檢測結構還包括一柵極焊墊,所述柵極焊墊與所述柵極連接,一個檢測焊墊位于所述鰭和所述柵極焊墊之間。
[0013]可選的,對于所述的FinFET自熱效應檢測結構,所述FinFET自熱效應檢測結構還包括形成于所述鰭上的外延層。
[0014]可選的,對于所述的FinFET自熱效應檢測結構,所述FinFET自熱效應檢測結構還包括形成于所述鰭兩側的隔離結構。
[0015]本實用新型提供的FinFET自熱效應檢測結構,包括形成于一半導體基底上的鰭、橫跨所述鰭的柵極、形成于所述鰭下方并位于所述柵極兩側的源區和漏區、以及與所述柵極的兩端連接的檢測焊墊。利用上述FinFET自熱效應檢測結構,通過兩個檢測焊墊,能夠測得柵極在所需范圍內(即兩個檢測焊墊連接處所限定的范圍,也即橫跨鰭的那部分)的薄層電阻(Rs),結合薄層電阻與溫度的函數關系,即可獲悉自熱效應對器件的影響。
【附圖說明】
[0016]圖1為現有技術中FinFET器件結構的示意圖;
[0017]圖2為本實用新型實施例一的FinFET自熱效應檢測結構的示意圖;
[0018]圖3a、圖3b為本實用新型實施例二的FinFET自熱效應檢測結構的示意圖;
[0019]圖4a、圖4b為本實用新型實施例三的FinFET自熱效應檢測結構的示意圖;
[0020]圖5a、圖5b為本實用新型實施例四的FinFET自熱效應檢測結構的示意圖;
[0021]圖6a、圖6b為本實用新型實施例五的FinFET自熱效應檢測結構的示意圖;
[0022]圖7a、圖7b為本實用新型實施例六的FinFET自熱效應檢測結構的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面將結合示意圖對本實用新型的FinFET自熱效應檢測結構進行更詳細的描述,其中表示了本實用新型的優選實施例,應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本實用新型,而仍然實現本實用新型的有利效果。因此,下列描述應當被理解為對于本領域技術人員的廣泛知道,而并不作為對本實用新型的限制。
[0024]為了清楚,不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中,不詳細描述公知的功能和結構,因為它們會使本實用新型由于不必要的細節而混亂。應當認為在任何實際實施例的開發中,必須做出大量實施細節以實現開發者的特定目標,例如按照有關系統或有關商業的限制,由一個實施例改變為另一個實施例。另外,應當認為這種開發工作可能是復雜和耗費時間的,但是對于本領域技術人員來說僅僅是常規工作。
[0025]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本實用新型。根據下面說明和權利要求書,本實用新型的優點和特征將更清楚。需說明的是,附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例,僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。
[0026]發明人經過長期研宄發現,FinFET柵極的薄層電阻(Rs)會隨著溫度變化,若能夠實現對柵極的薄層電阻進行量測,經過推導,就可以直觀的反應出FinFET的自熱效應處于何種狀況。
[0027]基于此,本實用新型提供一種FinFET自熱效應檢測結構,包括:形成于半導體基底上的鰭、橫跨所述鰭的柵極、形成于所述鰭下方并位于所述柵極兩側的源區和漏區、以及與所述柵極的兩端連接的檢測焊墊。
[0028]實施例一
[0029]請參考圖2,在本實用新型的實施例一中,包括形成于半導體基底(未圖示)上的多個鰭10,所述鰭10的兩側為隔離結構14,一柵極11橫跨在多個鰭10上,鰭10下方在柵極兩側的區域形成有源區S和漏區D。上述描述為一般FinFET的常規結構,為本領域技術人員所熟悉,故不進行詳述。
[0030]在柵極11兩端,位于鰭10外的部分外接出兩個檢測焊墊12、13,那么通過測量檢測焊墊12、13之間的電阻,就能夠獲得這兩個檢測焊墊12、13之間的柵極11的薄層電阻(Rs)。為了保證測量結果的準確性,使得檢測焊墊12、13盡可能的靠近鰭10。而柵極11本身所具有的外接柵極焊墊15則比檢測焊墊13遠離鰭10。
[0031]在該實施例中,在檢測出薄層電阻(Rs)后,通過結合薄層電阻(Rs)與溫度之間的函數關系(該函數關系對本領域技術人員而言按照現有知識能夠很容易獲得,故在此不進行介紹),就能夠得到FinFET在某一狀況下其溫度