半导体测试结构及其测试方法技术

一种半导体测试结构及其测试方法，其特征在于，所述测试结构包括：第一测试结构，所述第一测试结构包括：第一鳍部、横跨所述第一鳍部的第一栅极结构、位于所述第一栅极结构两侧的第一鳍部内的第一源/漏极、分别连接所述第一栅极结构和第一源/漏极的第一测试端；第二测试结构，所述第二测试结构包括：第二鳍部、横跨所述第二鳍部的若干平行分布的第二栅极结构、位于所述第二栅极结构两侧的第二鳍部内的第二源/漏极、分别连接所述第二栅极结构和第二源/漏极的第二测试端。所述半导体测试结构及其测试方法，可以降低半导体测试结构占用的芯片面积。

【技术实现步骤摘要】
半导体测试结构及其测试方法
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种半导体测试结构及其测试方法。
技术介绍
随着集成电路的集成度的提高，电路中器件之间的距离也越来越小，相邻器件之间的影响越来越大。现有技术在形成鳍式场效应晶体管的过程中会引入很多应力源，例如嵌入式源漏、应力层等，给鳍式场效应晶体管的沟道区域施加应力，从而提高鳍式场效应晶体管的沟道区域内载流子的迁移率。但是随着相邻器件之间的距离越来越小，相邻器件之间的影响越来越显著，尤其是在工艺中引入的相邻器件的应力源对器件的电性参数的影响越来越大，造成应力邻近效应。而其中，鳍式场效应晶体管(FinFet)作为三维结构的半导体器件，应力的邻近效应对FinFet的性能影响更加严重。需要通过测试结构对不同结构的器件进行应力邻近效应的检测，由此提高集成电路设计的准确性和可靠性。现有技术一般通过对器件的与应力相关的电性参数进行检测，来获取应力邻近效应对器件性能的影响。现有技术中，往往需要根据实际电路结构中被测器件所处的不同位置，分别设计不同的测试结构，需要占用较多的芯片面积。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种半导体测试结构及其测试方法，可以减少半导体测试结构的面积。为解决上述问题，本专利技术的技术方案提供一种半导体测试结构，包括：第一测试结构，所述第一测试结构包括：第一鳍部、横跨所述第一鳍部的第一栅极结构、位于所述第一栅极结构两侧的第一鳍部内的第一源/漏极、分别连接所述第一栅极结构和第一源/漏极的第一测试端；第二测试结构，所述第二测试结构包括：第二鳍部、横跨所述第二鳍部的若干平行分布的第二栅极结构、位于所述第二栅极结构两侧的第二鳍部内的第二源/漏极、分别连接所述第二栅极结构和第二源/漏极的第二测试端。可选的，所述第二栅极结构的数量为两个以上。可选的，所述第一栅极和第二栅极结构采用相同的工艺形成，具有相同的尺寸；所述第一鳍部和第二鳍部具有相同的宽度和高度。可选的，还包括：第三测试结构，所述第三测试结构包括：若干平行分布的第三鳍部、横跨所有第三鳍部的若干平行分布的第三栅极结构、位于所述第三栅极结构两侧的第三鳍部内的第三源/漏极、分别连接所述第三栅极结构和第三源/漏极的第三测试端。可选的，所述若干第三鳍部采用相同的工艺同时形成，并且具有相同的尺寸。可选的，所述若干第三栅极结构采用相同的工艺，并且具有相同的尺寸。可选的，所述第三栅极结构的数量与第二栅极结构的数量相同。可选的，所述第三鳍部与第二鳍部的形成工艺和尺寸相同。为解决上述问题，本专利技术的技术方案还提供一种上述半导体测试结构的测试方法。所述半导体测试结构的测试方法包括：提供上述半导体测试结构，测试所述第一测试结构中鳍式场效应晶体管的第一电性参数的数值，其中，所述第一电性参数与所述鳍式场效应管受到的相邻器件的应力对应；选择第二测试结构中的一个第二栅极结构作为第一测试栅极，其余第二栅极结构作为伪栅极，测试并获得该测试栅极对应的第二鳍式场效应晶体管的第二电性参数的数值，所述第二电性参数与第一电性参数为相同的电性参数；比较所述第一电性参数的数值和第二电性参数的数值，获得鳍式场效应晶体管相邻的伪栅极数量对于第二电性参数的数值的影响。可选的，所述第一电性参数包括：饱和电流或工作频率。可选的，还包括：选择第二测试结构中与第一测试栅极不同位置处的第二栅极结构作为测试栅极，其余第二栅极结构作为伪栅极，分别测试所述第二测试栅极对应的不同鳍式场效应晶体管的第二电性参数的数值；比较所述不同鳍式场效应晶体管的第二电性参数的数值，获得被测鳍式场效应晶体管的第二电性参数的数值随被测鳍式场效应晶体管相邻的伪栅极数量的关系。可选的，还包括：选择第三测试结构中不同位置处的第三栅极结构作为测试栅极，分别测试并获得所述不同位置处的第三栅极结构所对应的不同鳍式场效应晶体管的多个第三电性参数数值；比较不同鳍式场效应晶体管的第三电性参数数值，获得鳍式场效应晶体管的第三电性参数随鳍式场效应晶体管相邻的伪栅极数量变化的数值；比较第二测试结构中的鳍式场效应晶体管的第二电性参数数值和第三测试结构中鳍式场效应晶体管的第三电性参数数值，获得鳍式场效应晶体管的电性参数数值与相邻的第三鳍部数量的关系。可选的，对被测鳍式场效应晶体管的形成工艺和特征尺寸进行调整，消除与所述鳍式场效应晶体管相邻的伪栅极的数量对于第二电性参数的影响。可选的，对被测鳍式场效应晶体管的形成工艺和特征尺寸进行调整消除与所述鳍式场效应晶体管相邻的伪栅极的数量以及第三鳍部数量对于第三电性参数数值的影响。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术的技术方案，通过测试并获取第二测试结构中，不同位置处的第二栅极结构对应的鳍式场效应晶体管的第二电性参数的数值，与第一测试结构中鳍式场效应晶体管的第一电性参数的数值作比较，可以获得鳍式场效应晶体管两侧的伪栅极数量对于第二电性参数的数值的影响。所述第二测试结构中具有多个第二栅极结构，通过同一第二测试结构，可以测试任一位置处的第二栅极结构对应的鳍式场效应晶体管的第二电性参数。不需要分别设计测试结构，可以节约测试结构占用的芯片面积。所述测试获得的第一电性参数和第二电性参数的数值对应于被测鳍式场效应晶体管受到的应力数值，可以是饱和电流或工作频率。通过测试和比较所述第一电性参数和第二电性参数的数值，可以检测并监测所述被测鳍试场效应晶体管受到的应力的变化。附图说明图1至图3是本专利技术的实施例中半导体测试结构的示意图；图4至图9是本专利技术的实施例中半导体测试结构的测试方法的示意图；图10是本专利技术的另一实施例中的第三测试结构的示意图。具体实施方式如
技术介绍
中所述，相邻器件应力所产生的应力邻近效应对于鳍式场效应鳍式场效应晶体管的性能影响十分严重，需要对应力邻近效应进行检测才能有效避免应力邻近效应对集成电路的影响。专利技术人发现，现有的测试结构通常是根据实际电路中的电路结构，在芯片的外围区域设计相对应的测试结构，然后通过对测试获取测试结构中器件的电性参数来获取实际电路中对应器件的电性参数性能，并且该测试不会对实际电路产生影响。在一般的集成电路中，通常会出现许多结构较为接近或者重复的单元，例如存储器单元等，对电路中的不同位置的器件分别设计测试结构，需要较大的工艺成本和占用较多的芯片面积。本专利技术的技术方案提出一种测试结构及其测试方法，通过同一测试结构，测试获得该测试结构中不同位置处的鳍式场效应晶体管的电性参数，通过比较获取不同位置处的鳍式场效应晶体管所受到的应力作用变化。可以节约测试结构所占用的芯片面积。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。本实施例中，所述半导体测试结构形成在芯片的外围区域，所述半导体测试结构包括第一测试结构、第二测试结构和第三测试结构：请参考图1，为半导体测试结构中的第一测试结构的俯视图。所述第一测试结构包括：衬底(图中未示出)，位于衬底表面的第一鳍部、横跨所述第一鳍部的第一栅极结构11、位于所述第一栅极结构11两侧的第一鳍部内的第一源/漏极12、分别连接所述第一栅极结构和第一源/漏极12的第一测试端(图中未示出)。所述第一测试端通过插塞与所述第一栅极结构11和第一源/漏极12连接，后续测试过程中，测试探针本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体测试结构，其特征在于，包括：第一测试结构，所述第一测试结构包括：第一鳍部、横跨所述第一鳍部的第一栅极结构、位于所述第一栅极结构两侧的第一鳍部内的第一源/漏极、分别连接所述第一栅极结构和第一源/漏极的第一测试端；第二测试结构，所述第二测试结构包括：第二鳍部、横跨所述第二鳍部的若干平行分布的第二栅极结构、位于所述第二栅极结构两侧的第二鳍部内的第二源/漏极、分别连接所述第二栅极结构和第二源/漏极的第二测试端。

【技术特征摘要】
1.一种半导体测试结构，其特征在于，包括：第一测试结构，所述第一测试结构包括：第一鳍部、横跨所述第一鳍部的第一栅极结构、位于所述第一栅极结构两侧的第一鳍部内的第一源/漏极、分别连接所述第一栅极结构和第一源/漏极的第一测试端；第二测试结构，所述第二测试结构包括：第二鳍部、横跨所述第二鳍部的若干平行分布的第二栅极结构、位于所述第二栅极结构两侧的第二鳍部内的第二源/漏极、分别连接所述第二栅极结构和第二源/漏极的第二测试端。2.根据权利要求1所述的半导体测试结构，其特征在于，所述第二栅极结构的数量为两个以上。3.根据权利要求1所述的半导体测试结构，其特征在于，所述第一栅极和第二栅极结构采用相同的工艺形成，具有相同的尺寸；所述第一鳍部和第二鳍部具有相同的宽度和高度。4.根据权利要求1所述的半导体测试结构，其特征在于，还包括：第三测试结构，所述第三测试结构包括：若干平行分布的第三鳍部、横跨所有第三鳍部的若干平行分布的第三栅极结构、位于所述第三栅极结构两侧的第三鳍部内的第三源/漏极、分别连接所述第三栅极结构和第三源/漏极的第三测试端。5.根据权利要求4所述的半导体测试结构，其特征在于，所述若干第三鳍部采用相同的工艺同时形成，并且具有相同的尺寸。6.根据权利要求4所述的半导体测试结构，其特征在于，所述若干第三栅极结构采用相同的工艺，并且具有相同的尺寸。7.根据权利要求4所述的半导体测试结构，其特征在于，所述第三栅极结构的数量与第二栅极结构的数量相同。8.根据权利要求4所述的半导体测试结构，其特征在于，所述第三鳍部与第二鳍部的形成工艺和尺寸相同。9.一种半导体测试结构的测试方法，其特征在于，包括：提供权利要求1至权利要求8任一项中所述的半导体测试结构；测试所述第一测试结构中鳍式场效应晶体管的第一电性参数的数值，其中，所述第一电性参数与所述鳍式场效应管受到的相邻器件的应力对应；选择第二测试结构中的一个第二栅极结构作为第一测试栅极，其余第...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢欣云，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31