一种晶体管电容测试结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种晶体管电容测试结构，包括第一测试结构以及第一测试端，第一测试结构包括鳍式场效应晶体管和后端金属互连结构；鳍式场效应晶体管包括衬底、形成于衬底表面的浅沟槽隔离区和鳍结构、形成于鳍结构两端的具有离子掺杂区的源区及漏区以及形成于鳍结构表面的栅结构；后端金属互连结构与源区及漏区连接；第一测试端连接于鳍式场效应晶体管的栅极和后端金属互连结构。本实用新型专利技术提供了一种鳍式场效应晶体管测试结构，用于解决现有技术中很难将晶体管中不同连接部分的寄生电容分离出来，分别获得不同连接部分的寄生电容的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种晶体管电容测试结构，特别是涉及一种鳍式场效应晶体管电容测试结构。
技术介绍
鳍式场效应晶体管(FinFied-EffectTransisitor，FinFET)是一种新的互补式金属半导体(CMOS)晶体管。鳍式场效应晶体管的推出标志着CMOS晶体管首次被看作是真正的三维器件。在IC演化过程中，功能密度普遍增大，而几何尺寸减小。研究发现，如图1和2所示，测量晶体管的栅极和源漏表面的连接结构的所获得的电容包括后端互连电容Cwire、栅极和源漏连接的Cgd电容两部分。其中，Cgd电容包括栅极和连接结构之间的连接电容Cco(gate to contact)、栅极和位于栅极两侧的鳍结构(主要是鳍结构两端的源漏区)之间的边界电容Cfr、栅极和位于栅极结构下方的部分源漏区域之间的重叠电容Cov(gate to drain overlay)三部分组成。目前，在形成晶体管的栅极结构以及源区和漏区之后，采用自对准工艺形成源区或漏区表面的连接结构，并且所述连接结构的面积较大，与栅极之间会形成较大的连接电容。随着3D结构鳍式场效应晶体管尺寸越来越小，寄生电容对器件的影响越来越大，我们不仅需要精确的检测栅极和连接结构之间的电容，而且需要精确测量不同连接部分的寄生电容大小，从而有针对性地对不同位置的连接结构进行优化，从而提高器件性能。但是，目前很难将不同连接部分的寄生电容(Cov,Cfr,Cco and Cwire)的数值从测量获得的栅极和连接结构的电容中分离出，单独分别获得不同连接部分的寄生电容的数值。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种鳍式场效应晶体管测试结构，用于解决现有技术中很难将晶体管中不同连接部分的寄生电容分离出来，分别获得不同连接部分的寄生电容的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种鳍式场效应晶体管测试结构包括第一测试结构以及第一测试端，第一测试结构包括鳍式场效应晶体管和后端金属互连结构；鳍式场效应晶体管包括衬底、形成于衬底表面的浅沟槽隔离区和鳍结构、形成于鳍结构两端的具有离子掺杂区的源区及漏区以及形成于鳍结构表面的栅结构；后端金属互连结构与源区 及漏区连接；第一测试端连接于鳍式场效应晶体管的栅极和后端金属互连结构。优选地，形成于鳍结构两端的源区及漏区具有重离子掺杂区和轻离子掺杂区。优选地，还包括第二测试结构以及第二测试端，第二测试结构包括去除鳍式场效应晶体管的离子掺杂区的第一结构、以及与第一结构的源区及漏区连接的后端金属互连结构；第二测试端连接于第一结构的栅极及后端金属互连结构。优选地，第二测试结构包括去除鳍式场效应晶体管的轻离子掺杂区的第一结构。优选地，轻离子掺杂区包括位于栅极结构下方的轻离子掺杂重叠区。优选地，还包括第三测试结构以及第三测试端，第三测试结构包括去除了鳍式场效应晶体管的鳍结构、源区及漏区所形成的第二结构、以及与第二结构衬底连接的后端金属互连结构，且栅结构直接形成于浅沟槽隔离区上；第三测试端连接于第二结构的栅极及后端金属互连结构。优选地，还包括第四测试结构以及第四测试端，第四测试结构包括后端金属互连结构；第四测试端，连接于后端金属互连结构。优选地，第四测试结构、第三测试结构、第二测试结构和第一测试结构中的一种或多种还可以具有多个晶体管或多个后端金属互连结构。如上所述，本技术的一种晶体管电容测试结构，具有以下有益效果：(1)第一测试结构可以测得第一电容C1，C1＝Cwire+Cco+Cfr+Cov；第二测试结构可以测得第二电容C2，C2＝Cwire+Cco+Cfr；第三测试结构可以测得第三电容C3，C3＝Cwire+Cco；第四测试结构可以测得第四电容C4，C4＝Cwire。本技术测试方法简单，通过晶体管结构的改造，能够准确简便地测试出晶体管栅极和后端金属互连结构之间不同的连接电容。(2)测得的第四电容C4是后端金属互连结构电容Cwire；第三电容C3和第四电容C4的差值是栅极和后端金属互连结构之间的连接电容Cco；第二电容C2和第三电容C3的差值是栅极和位于栅极两侧的鳍结构之间的边界电容Cfr；第一电容C1和第二电容C2的差值是栅极和位于栅极结构下方的部分源漏区域之间的重叠电容Cov。本技术测试方法简单，只需直接测试不同晶体管栅极和后端金属互连结构之间的电容，就可以将晶体管中不同连接部分的寄生电容的数值从测量获得的栅极和后端金属互连结构的电容中分离出，单独分别获得晶体管中不同连接部分的寄生电容的大小。(3)本技术中的测试结构通过不同的组合搭配，不仅可以获得单独的电容值，还可以获得不同的组合电容值。(4)第四测试结构、第三测试结构、第二测试结构和第一测试结构中的一种或多种可以具有多个晶体管或多个后端金属互连结构。可以降低电容测量仪器的测试误差，并且最后获 得的重叠电容为多个晶体管的电容的平均值，可以弥补单个晶体管带来的个体差异性，从而降低测试结构的系统误差，提高测试的准确度。附图说明图1显示为本技术(现有技术中)的晶体管电容构成的示意图。图2显示为本技术(现有技术中)的晶体管电容构成的示意图。图3显示为本技术的第一实施例中晶体管电容的测试结构示意图。图4显示为本技术的第二实施例中晶体管电容的测试结构示意图。图5显示为本技术的第三实施例中晶体管电容的测试结构示意图。图6显示为本技术的第四实施例中后端金属互连结构电容的测试结构示意图。元件标号说明1 衬底2 栅极3 外延层4 源区及漏区5 轻离子掺杂区具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。请参阅图3至图6。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，并非用以限定本技术可实施的限定条件，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，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
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，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。实施例一提供一种晶体管电容测试结构包括：第一测试结构。如图3所示，第一测试结构，包括鳍式场效应晶体管和后端金属互连结构。其中，后端 金属互连结构与鳍式场效应晶体管的源区及漏区4连接。本实施例中的鳍式场效应晶体管，包括衬底1，形成于衬底1表面的浅沟槽隔离区和鳍结构，形成于鳍结构两端的具有重离子掺杂区和轻离子掺杂区5的源区及漏区4，形成于鳍结构表面的栅结构。其中，轻离子掺杂区5包括位于栅极2结构下方的轻离子掺杂重叠区。本实施例通过对栅极2两侧的鳍结构进行离子注入，形成源区和漏区。具体的，先对栅极2两侧的鳍结构进行轻掺杂离子注入，形成轻离子掺杂区5；之后再进行重掺杂离子注入，然后进行退火，激活注入离子，形成重离子掺杂区和轻离子掺杂区5。由于在退火工艺中，轻离子掺杂区5的掺杂离子会扩散进入第三栅极2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体管电容测试结构，其特征在于：包括第一测试结构以及第一测试端，所述第一测试结构包括鳍式场效应晶体管和后端金属互连结构；所述鳍式场效应晶体管包括衬底、形成于所述衬底表面的浅沟槽隔离区和鳍结构、形成于所述鳍结构两端的具有离子掺杂区的源区及漏区以及形成于所述鳍结构表面的栅结构；所述后端金属互连结构与所述源区及漏区连接；所述第一测试端连接于所述鳍式场效应晶体管的栅极和后端金属互连结构。

【技术特征摘要】
1.一种晶体管电容测试结构，其特征在于：包括第一测试结构以及第一测试端，所述第一测试结构包括鳍式场效应晶体管和后端金属互连结构；所述鳍式场效应晶体管包括衬底、形成于所述衬底表面的浅沟槽隔离区和鳍结构、形成于所述鳍结构两端的具有离子掺杂区的源区及漏区以及形成于所述鳍结构表面的栅结构；所述后端金属互连结构与所述源区及漏区连接；所述第一测试端连接于所述鳍式场效应晶体管的栅极和后端金属互连结构。2.根据权利要求1所述的晶体管电容测试结构，其特征在于：形成于所述鳍结构两端的源区及漏区具有重离子掺杂区和轻离子掺杂区。3.根据权利要求2所述的晶体管电容测试结构，其特征在于：还包括第二测试结构以及第二测试端，所述第二测试结构包括去除所述鳍式场效应晶体管的离子掺杂区的第一结构、以及与所述第一结构的源区及漏区连接的后端金属互连结构；所述第二测试端连接于所述第一结构的栅极及后端金属互连结构。4.根据权利要求3所述的晶体管电容测试结构，其特征在于：所述...

【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北京有限公司，中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11