接触电阻测试结构的制作方法

本实用新型涉及半导体测试技术领域，特别是涉及一种接触电阻测试结构。

背景技术：

集成电路(IC)尤其是超大规模集成电路中的主要器件是金属氧化物半导体场效应晶体管，随着半导体集成电路工业技术日益的成熟，超大规模的集成电路的迅速发展，具有更高性能和更强劲功能的集成电路要求更大的元件密度，而且各个部件、元件之间或各个元件自身的尺寸、大小和空间也需要进一步缩小。对于具有更先进的技术节点的CMOS而言，鳍式场效应晶体管(FinField-Effect Transistor：FinFET)已经被广泛地应用于CMOS器件中。

对于FinFET而言，随着沟道长度的不断减小及器件性能的不断提高，寄生外电阻R_ext成为限制FinFET性能的主要因素，而寄生外电阻主要包括接触电阻Rc，因此，如何精确地测得接触电阻Rc的值则至关重要。

现有技术中，通常是采用TLM(三维传输线矩阵法)来测量接触电阻Rc；对于前硅化物阶段，硅化物电阻Rs是很容易测得的，所以通过TLM结构很容易计算出接触电阻Rc；但对于后硅化物阶段，由于硅化物只生长在接触沟槽上，其余部分则为非硅化物区，而且各个非硅化物区的距离不同，由于非硅化物区的薄膜电阻Rsh也会对接触电阻Rc产生影响，因此，采用现有的TLM测试结构则无法精确地测量接触电阻Rc。

鉴于此，有必要设计一种新的接触电阻测试结构用以解决此问题。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种接触电阻测试结构，用于解决对于后硅化物阶段，现有的TLM结构无法精确地测量接触电阻Rc的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种接触电阻测试结构，所述测试结构包括两个测试单元，所述测试单元位于鳍式场效应晶体管的鳍结构上，其中，任一测试单元包括：

横跨所述鳍结构的第一接触槽，所述第一接触槽的一端为第一电压检测端，其另一端为参考电压端，所述参考电压端的电压小于第一、第二电压检测端的电压；

与所述第一接触槽结构相同、且设有预设间距的第二接触槽，所述第二接触槽的一端为电流激励端，其另一端为第二电压检测端；

其中，所述两个测试单元中第一接触槽与第二接触槽之间的预设间距不同。

优选地，所述鳍结构的数量大于等于1。

优选地，所述两个测试单元位于一个鳍式场效应晶体管的相同鳍结构上。

优选地，所述两个测试单元位于一个鳍式场效应晶体管的不同鳍结构上，其中，所述鳍结构的数量大于1，并且所述鳍结构的宽度相同。

优选地，所述两个测试单元位于两个鳍式场效应晶体管的鳍结构上，其中，所述两个鳍式场效应晶体管的鳍结构数量相同，并且所述鳍结构的宽度相同。

优选地，所述第一、第二电压检测端、参考电压端及电流激励端均是通过金属引线引出。

优选地，所述参考电压端的电压为参考地。

如上所述，本实用新型的接触电阻测试结构，所述测试结构包括两个测试单元，所述测试单元位于鳍式场效应晶体管的鳍结构上，其中，任一测试单元包括：横跨所述鳍结构的第一接触槽，所述第一接触槽的一端为第一电压检测端，其另一端为参考电压端，所述参考电压端的电压小于第一、第二电压检测端的电压；与所述第一接触槽设有预设间距的第二接触槽，所述第二接触槽的一端为电流激励端，其另一端为第二电压检测端；其中，所述两个测试单元中第一接触槽与第二接触槽之间的预设间距不同。利用本实用新型所述的接触电阻测试结构，能够精确地测量后硅化物阶段的接触电阻。

附图说明

图1显示为本实用新型实施例一所述测试结构的结构示意图。

图2显示为本实用新型实施例二所述测试结构的结构示意图。

图3显示为本实用新型实施例三所述测试结构的结构示意图，其中，图3a为第一测试单元，图3b为第二测试单元。

元件标号说明

1 第一测试单元

2 第二测试单元

3 鳍结构

4 第一接触槽

5 第二接触槽

Sense V1 第一电压检测端

Com 参考电压端

Force I 电流激励端

Sense V2 第二电压检测端

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1和图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种接触电阻测试结构，所述测试结构包括两个测试单元1、2，所述测试单元位于鳍式场效应晶体管的鳍结构3上，其中，任一测试单元包括：

横跨所述鳍结构3的第一接触槽4，所述第一接触槽4的一端为第一电压检测端Sense V1，其另一端为参考电压端Com，所述参考电压端的电压小于第一、第二电压检测端的电压；

与所述第一接触槽4结构相同、且设有预设间距的第二接触槽5，所述第二接触槽5的一端为电流激励端Force I，其另一端为第二电压检测端Sense V2；

其中，所述两个测试单元1、2中第一接触槽4与第二接触槽5之间的预设间距不同。

需要说明的是，所述第一测试单元中的第一、第二接触槽与第二测试单元中的第一、第二接触槽的结构相同，即所述第一、第二接触槽的长度及宽度均相同。

需要说明的是，在本实施例所述的测试单元中，对于预设间距并没有具体的数值要求，只要第一、第二测试单元的预设间距不同即可。

具体的，所述第一、第二电压检测端、参考电压端及电流激励端均是通过金属引线引出。

具体的，所述参考电压端的电压为参考地。

具体的，所述鳍结构3的数量大于等于1。优选地，在本实施例中，所述鳍结构3的数量为4个。

优选地，在本实施例中，所述第一测试单元1和第二测试单元2位于一个鳍式场效应晶体管的相同鳍结构上。

需要说明的是，所述鳍结构为非外延生长，但与所述第一、第二接触槽接触的鳍结构部分采用外延生长，并进行N型重掺杂。

下面请参阅图1对本实施例所述测试结构的测量接触电阻的方法进行说明。

如图1所示，通过本实施例所述第一、第二测试单元测得的电阻满足如下公式，即：

R＝2Rc+Rsh*(L/W) 公式一

其中，R为测得的电阻，Rc为接触电阻，Rsh为薄膜电阻，L为测试单元中第一、第二接触槽之间的预设间距，W为第一、第二接触槽的宽度。

首先，分别在第一测试单元1及第二测试单元2的电流激励端加入电流I，然后测量第一测试单元1的第一、第二电压检测端的电压差值，及第二测试单元2的第一、第二电压检测端的电压差值，根据R＝U/I分别计算得到第一测试单元1和第二测试单元的电阻R1和R2。

其次，根据公式一，第一测试单元测得的电阻R1＝2Rc+Rsh*(L1/W)，第二测试单元测得的电阻R2＝2Rc+Rsh*(L2/W)；利用第一测试单元的测得电阻减去第二测试单元的测得电阻，即：R1-R2＝(2Rc+Rsh*(L1/W))-(2Rc+Rsh*(L2/W))＝Rsh(L1-L2)/W，由此即可计算得到薄膜电阻Rsh的值。

最后，将薄膜电阻Rsh的值代入公式第一测试单元R1满足的公式或第二测试单元R2满足的公式，即可计算得到接触电阻Rc的值。

实施例二

如图2所示，本实施例提供一种接触电阻测试结构，所述测试结构包括两个测试单元1、2，所述测试单元位于鳍式场效应晶体管的鳍结构3上，其中，任一测试单元包括：

横跨所述鳍结构3的第一接触槽4，所述第一接触槽4的一端为第一电压检测端Sense V1，其另一端为参考电压端Com，所述参考电压端的电压小于第一、第二电压检测端的电压；

与所述第一接触槽4结构相同、且设有预设间距的第二接触槽5，所述第二接触槽5的一端为电流激励端Force I，其另一端为第二电压检测端Sense V2；

其中，所述两个测试单元1、2中第一接触槽4与第二接触槽5之间的预设间距不同。

需要说明的是，在本实施例所述的测试单元中，对于预设间距并没有具体的数值要求，只要第一、第二测试单元的预设间距不同即可。

具体的，所述第一、第二电压检测端、参考电压端及电流激励端均是通过金属引线引出。

具体的，所述参考电压端的电压为参考地。

优选地，在本实施例中，所述两个测试单元位于一个鳍式场效应晶体管的不同鳍结构上，其中，所述鳍结构的数量为10个，并且所述鳍结构的宽度相同。

本实施例所述接触电阻测试结构的测试方法与实施例一所述结构的测试方法相同，故不再赘述。

实施例三

如图3所示，本实施例提供一种接触电阻测试结构，所述测试结构包括两个测试单元1、2，所述测试单元位于鳍式场效应晶体管的鳍结构3上，其中，任一测试单元包括：

横跨所述鳍结构3的第一接触槽4，所述第一接触槽4的一端为第一电压检测端Sense V1，其另一端为参考电压端Com，所述参考电压端的电压小于第一、第二电压检测端的电压；

与所述第一接触槽4结构相同、且设有预设间距的第二接触槽5，所述第二接触槽5的一端为电流激励端Force I，其另一端为第二电压检测端Sense V2；

其中，所述两个测试单元1、2中第一接触槽4与第二接触槽5之间的预设间距不同。

需要说明的是，在本实施例所述的测试单元中，对于预设间距并没有具体的数值要求，只要第一、第二测试单元的预设间距不同即可。

具体的，所述第一、第二电压检测端、参考电压端及电流激励端均是通过金属引线引出。

具体的，所述参考电压端的电压为参考地。

优选地，在本实施例中，所述两个测试单元位于两个鳍式场效应晶体管的鳍结构上，其中，所述两个鳍式场效应晶体管的鳍结构数量相同，均为4个，并且所述鳍结构的宽度相同。

本实施例所述接触电阻测试结构的测试方法与实施例一所述结构的测试方法相同，故不再赘述。

综上所述，本实用新型的接触电阻测试结构，所述测试结构包括两个测试单元，所述测试单元位于鳍式场效应晶体管的鳍结构上，其中，任一测试单元包括：横跨所述鳍结构的第一接触槽，所述第一接触槽的一端为第一电压检测端，其另一端为参考电压端，所述参考电压端的电压小于第一、第二电压检测端的电压；与所述第一接触槽设有预设间距的第二接触槽，所述第二接触槽的一端为电流激励端，其另一端为第二电压检测端；其中，所述两个测试单元中第一接触槽与第二接触槽之间的预设间距不同。利用本实用新型所述的接触电阻测试结构，能够精确地测量后硅化物阶段的接触电阻。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。