本发明涉及半导体制造领域,尤其涉及一种电阻测试单元及其测试方法。
背景技术:
1、测试键(tsk:test key)是一种用来分析器件性能是否正常及器件各参数是否达标的结构,通过测试晶圆上特定测试结构的电性参数,评估半导体制造过程的质量和稳定性。
2、然而现有半导体器件版图设计时,存在晶圆面积利用率降低的问题。因此如何优化版图设计,以提高晶圆面积利用率,成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明解决的技术问题是通过提供一种电阻测试单元及其测试方法,优化版图设计,以提高晶圆面积利用率。
2、为了解决上述问题,本发明实施例提供了一种电阻测试单元,包括:基底;位于所述基底上的多种电阻测试结构;导电连接层,横跨多种电阻测试结构,且一一对应地通过过孔与各个电阻测试结构连接;其中,所述导电连接层的第一端连接有第一恒定电流,第二端连接有第二恒定电流,第一恒定电流大于第二恒定电流;每种电阻测试结构的第一端连接有恒定电流,第二端连接有恒定电压;其中,各个电阻测试结构分别包括:各自的第一半导体层,位于所述基底上;各自的第一待测半导体层,一一对应的位于所述第一半导体层上,且与对应的第一半导体层接触;电压测试第一端子,与所述第一待测半导体层第一端耦接;电流回路第二端子,与所述第一待测半导体层第二端耦接;电流回路第一端子,与所述导电连接层第一端耦接;电压测试第二端子,与所述导电连接层第二端耦接;其中,所述电压测试第一端子与所述电压测试第二端子及其之间的部分,形成过孔接触电阻测试结构,所述电流回路第二端子与所述电压测试第一端子及其之间的部分,形成方块电阻测试结构;各个电阻测试结构复用所述电流回路第一端子和电压测试第二端子。
3、可选的,所述电阻测试结构满足以下一项或多项:第二恒定电流为0a;
4、恒定电流为0a;恒定电压为0v。
5、可选的,第一种电阻测试结构包括:位于基底内的p型阱;所述第一半导体层掺杂类型为n型且具有第一掺杂浓度,且与所述p型阱接触;所述第一待测半导体层掺杂类型为n型且具有第二掺杂浓度,第一掺杂浓度大于第二掺杂浓度;其中,所述电流回路第一端子连接有所述第一恒定电流;所述电流回路第二端子连接有0v恒定电压;所述第一种电阻测试结构的电压测试第一端子连接有0a恒定电流;所述第一种电阻测试结构的电压测试第二端子连接有0a恒定电流。
6、可选的,第二种电阻测试单元包括:位于基底内的n型阱;所述第一半导体层掺杂类型为p型且具有第一掺杂浓度,且与所述n型阱接触;所述第一待测半导体层掺杂类型为n型且具有第二掺杂浓度,第一掺杂浓度大于第二掺杂浓度;其中,所述电流回路第一端子连接有所述第一恒定电流;所述电流回路第二端子连接有0v恒定电压;所述第二种电阻测试结构的电压测试第一端子连接有0a恒定电流;所述第二种电阻测试结构的电压测试第二端子连接有0a恒定电流。
7、可选的,第三种电阻测试单元包括:位于基底内的p型阱;所述第一半导体层掺杂类型为n型且具有第一掺杂浓度,且与所述p型阱接触;所述第一待测半导体层掺杂类型为p型且具有第二掺杂浓度,第一掺杂浓度大于第二掺杂浓度;其中,所述电流回路第一端子连接有所述第一恒定电流;所述电流回路第二端子连接有0v恒定电压;所述第三种电阻测试结构的电压测试第一端子连接有0a恒定电流;所述第三种电阻测试结构的电压测试第二端子连接有0a恒定电流。
8、可选的,第四种电阻测试单元包括:位于基底内的n型阱;所述第一半导体层掺杂类型为p型且具有第一掺杂浓度,且与所述n型阱接触;所述第一待测半导体层掺杂类型为p型且具有第二掺杂浓度,第一掺杂浓度大于第二掺杂浓度;其中,所述电流回路第一端子连接有所述第一恒定电流;所述电流回路第二端子连接有0v恒定电压;所述第四种电阻测试结构的电压测试第一端子连接有0a恒定电流;所述第四种电阻测试结构的电压测试第二端子连接有0a恒定电流。
9、可选的,所述导电连接层的材料包括:铜、铝、钨、钛、氧化铟锡中的一种或多种。
10、可选的,各电阻测试结构沿第一方向延伸,沿第二方向排列,所述第一方向与第二方向垂直。
11、相应地,本申请还提供了一种测试,应用于前述任一项所述的电阻测试单元,包括:提供待测电阻测试结构;设置所述电流回路第一端子为所述第一恒定电流,所述待测电阻测试结构的电压测试第二端子为所述第二恒定电流,所述待测电阻测试结构的电压测试第一端子为恒定电流,所述电流回路第二端子为恒定电压;测试所述电压测试第一端子与所述电压测试第二端子之间的电压,确定待测电阻测试结构的过孔接触电阻;测试所述电流回路第二端子与所述电压测试第一端子之间的电阻,作为待测电阻测试结构的方块电阻。
12、可选的,对于除所述待测电阻测试结构之外的其他的电阻测试结构,与所述电阻测试结构的第一端耦接的端子均设为悬空,与所述电阻测试结构的第二端耦接的端子均设为悬空。
13、与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下优点:
14、本发明实施例提供了一种电阻测试单元,包括:基底;位于基底上的多种电阻测试结构;导电连接层,横跨多种电阻测试结构,一一对应地通过过孔与各个电阻测试结构连接;各个电阻测试结构分别包括:各自的第一半导体层;各自的第一待测半导体层,一一对应的位于第一半导体层上,且与第一半导体层接触;电压测试第一端子,与第一待测半导体层第一端耦接;电流回路第二端子,与第一待测半导体层第二端耦接;电流回路第一端子,与导电连接层第一端耦接;电压测试第二端子,与导电连接层第二端耦接;各个电阻测试结构复用电流回路第一端子和电压测试第二端子,减少了端子数量,节约了晶圆面积,提高了晶圆面积利用率;另外,形成能够测试多种电阻类型的电阻测试结构,且导电连接层的第一端连接有第一恒定电流,第二端连接有第二恒定电流,每种电阻测试结构的第一端连接有恒定电流,第二端连接有恒定电压,在减少端子数量的同时,保持过孔接触电阻和方块电阻测试的准确性。
1.一种电阻测试单元,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的电阻测试单元,其特征在于,所述电阻测试结构满足以下一项或多项:
3.如权利要求1所述的电阻测试单元,其特征在于,第一种电阻测试结构包括:
4.如权利要求1所述的电阻测试单元,其特征在于,第二种电阻测试单元包括:
5.如权利要求1所述的电阻测试单元,其特征在于,第三种电阻测试单元包括:
6.如权利要求1所述的电阻测试单元,其特征在于,第四种电阻测试单元包括:
7.如权利要求1所述的电阻测试单元,其特征在于,所述导电连接层的材料包括:铜、铝、钨、钛、氧化铟锡中的一种或多种。
8.如权利要求1所述的电阻测试单元,其特征在于,各电阻测试结构沿第一方向延伸,沿第二方向排列,所述第一方向与第二方向垂直。
9.一种测试方法,其特征在于,应用于权利要求1-8任一项所述的电阻测试结构,包括:
10.如权利要求9所述的测试方法,其特征在于,对于除所述待测电阻测试结构之外的其他的电阻测试结构,与所述电阻测试结构的第一端耦接的端子均设为悬空,与所述电阻测试结构的第二端耦接的端子均设为悬空。