监控FinFET器件自发热效应的结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种监控FinFET器件自发热效应的结构，包括集成于半导体衬底上的双极结型晶体管与MOS器件；所述双极结型晶体管包括：发射极鳍阵列、基极鳍阵列以及集电极鳍阵列；所述MOS器件位于所述基极鳍阵列与集电极鳍阵列之间；检测MOS器件在打开与关闭的情况下双极结型晶体管的电特性，MOS器件打开时，由于自发热的作用，温度升高，双极结型晶体管的VBE特性会发生变化，由此可以通过VBE特性的变化检测FinFET中MOS器件自发热的强弱。

Structure for monitoring self heating effect of FinFET device

The utility model provides a structure for monitoring FinFET device self heating effect, including bipolar integrated in a semiconductor substrate junction transistor and MOS device; the bipolar junction transistor includes: emitter, base and fin fin fin collector array; the MOS device is located between the base and the fin array the collector fin array; electric characteristic detection of MOS devices in case of open and close the bipolar junction transistor, the MOS device is opened, due to the self heating function, temperature, VBE characteristics of bipolar junction transistor will change, it can be the strength of MOS devices by the characteristic change of VBE detection in FinFET self heating.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及集成电路器件，特别涉及一种监控FinFET自发热效应的结构。
技术介绍
MOSFET(金属氧化半导体场效应晶体管)是大部分半导体器件的主要构件，当沟道的长度小于100nm时，传统的MOSFET中，由于围绕有源区的硅衬底的半导体材料使源极区和漏极区之间间互动，漏极和源极的距离也随之缩短，产生短沟道效应，这样一来栅极对沟道的控制能力变差，栅极电压夹断(pinchoff)沟道的难度也越来越大，如此便使亚阈值漏电(Subthrehholdleakage)现象更容易发生。鳍形场效晶体管(FinFieldeffecttransistor，FinFET)是一种新的金属氧化半导体场效应晶体管，其结构通常在绝缘体上硅(SOI)基片上形成，包括狭窄而孤立的硅条(即垂直型的沟道结构，也称鳍片)，鳍片两侧带有栅极结构。FinFET结构使得器件更小，性能更高。但是，FinFET器件同时也面临一些挑战，例如，由于狭窄而孤立的鳍片的设计造成的散热慢的问题，导致FinFET器件的自发热问题比较严重，最终对FinFET器件的可靠性造成了影响。因此，亟需提供一种监控FinFET器件自发热效应的结构，用于检测FinFET器件的自发热的强弱。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种监控FinFET器件自发热效应的结构，用于监控FinFET器件的自发热效应。为解决上述技术问题，本技术提供一种FinFET器件自发热效应，包括集成于半导体衬底上的双极结型晶体管与MOS器件；所述双极结型晶体管包括：发射极鳍阵列、基极鳍阵列以及集电极鳍阵列；所述MOS器件位于所述基极鳍阵列与集电极鳍阵列之间。优选的，所述发射极鳍阵列包括多个阵列排列的发射极鳍，所述基极鳍阵列包括多个阵列排列的基极鳍，所述集电极鳍阵列包括多个阵列排列的集电极鳍。优选的，在所述双极结型晶体管中，所述基极鳍阵列围绕所述发射极鳍阵列，所述集电极鳍阵列围绕所述基极鳍阵列。优选的，所述MOS器件包括MOS鳍阵列，所述MOS鳍阵列包括多个阵列排列的MOS鳍；所述MOS鳍阵列围绕所述基极鳍阵列，所述集电极鳍阵列围绕所述MOS鳍阵列。优选的，所述基极鳍阵列、MOS鳍阵列以及集电极鳍阵列的形状均为环形。优选的，所述环形为封闭环形。优选的，所述环形为圆环形、椭圆环形、方环形或多边环形。优选的，所述发射极鳍阵列、基极鳍阵列、MOS鳍阵列以及集电极鳍阵列同心。优选的，所述发射极鳍阵列、基极鳍阵列、MOS鳍阵列以及集电极鳍阵列之间通过浅沟槽隔离结构相隔离。优选的，所述MOS器件还包括MOS栅极阵列，所述MOS栅极阵列包括多个阵列排列的MOS栅极；所述MOS栅极阵列位于所述MOS鳍阵列的上方。优选的，所述发射极鳍阵列包括多个相互平行的发射极鳍；所述基极鳍阵列包括多个相互平行的基极鳍；所述集电极鳍阵列包括多个相互平行的集电极鳍；所述MOS鳍阵列包括多个相互平行的MOS鳍；所述MOS栅极阵列包括多个相互平行的MOS栅极。优选的，所述MOS鳍与发射极鳍、基极鳍以及集电极鳍均相互平行。优选的，所述MOS栅极与所述MOS鳍相垂直。与现有技术相比，本技术所提供的FinFET器件自发热效应，通过将双极结型晶体管与MOS器件集成于半导体衬底上，MOS器件位于所述双极结型晶体管的基极鳍阵列与集电极鳍阵列之间，检测MOS器件在打开与关闭的情况下双极结型晶体管的电特性，MOS器件打开时，由于自发热的作用，温度升高，双极结型晶体管的VBE(基极鳍阵列与发射极鳍阵列之间的电压降)特性会发生变化，由此可以通过VBE特性的变化检测FinFET中MOS器件自发热的强弱。附图说明图1是本技术一实施例所提供的监控FinFET器件自发热效应的结构的俯视图。具体实施方式为使本技术的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本技术的内容做进一步说明。当然本技术并不局限于该具体实施例，本领域的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本技术的保护范围内。其次，本技术利用示意图进行了详细的表述，在详述本技术实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应对此作为本技术的限定。本技术的核心思想是：本技术所提供的FinFET器件自发热效应，通过将双极结型晶体管与MOS器件集成于半导体衬底上，MOS器件位于所述双极结型晶体管的基极鳍阵列与集电极鳍阵列之间，检测MOS器件在打开与关闭的情况下双极结型晶体管的电特性，MOS器件打开时,由于自发热的作用，温度升高，双极结型晶体管的VBE特性会发生变化，由此可以通过VBE特性的变化检测FinFET中MOS器件自发热的强弱。请参考图1，图1为本技术一实施例所提供的监控FinFET器件自发热效应的结构的俯视图。如图1所示，本技术提供一种监控FinFET器件自发热效应的结构，包括集成于半导体衬底(图中未示出)上的双极结型晶体管100与MOS器件200；所述双极结型晶体管100包括：发射极鳍阵列10、基极鳍阵列20以及集电极鳍阵列30；所述MOS器件200位于所述基极鳍阵列20与集电极鳍阵列30之间。在本实施例所述的双极结型晶体管100中，所述基极鳍阵列20围绕所述发射极鳍阵列10，所述集电极鳍阵列30围绕所述基极鳍阵列20。其中，所述发射极鳍阵列10包括多个阵列排列的发射极鳍11，所述基极鳍阵列20包括多个阵列排列的基极鳍21，所述集电极鳍阵列30包括多个阵列排列的集电极鳍31。所述MOS器件200包括MOS鳍阵列40与MOS栅极阵列50，所述MOS阵列鳍40围绕所述基极鳍阵列20，所述集电极鳍阵列30围绕所述MOS鳍阵列40；所述MOS栅极阵列50位于所述MOS鳍阵列40的上方。所述MOS鳍阵列40包括多个阵列排列的MOS鳍41，所述MOS栅极阵列50包括多个阵列排列的MOS栅极51。所述基极鳍阵列20、MOS鳍阵列40或集电极鳍阵列50的形状均为环形。所述环形为封闭环形，其中，所述环形可以为圆环形、椭圆环形、方环形或多边环形，或本领域技术人员已知的其他封闭环形。所述环形也可以为未封闭的环形，具有朝向某一侧或多侧的开口，例如所述未封闭的环形为C形，所述C形的开口可以朝向不同的方向。所述环形的形状以及是否封闭可以由实际需求来确定。所述发射极鳍阵列10的形状为圆形、椭圆形、方形或多边形，或本领域技术人员已知的其他形状。且所述发射极鳍阵列10、基极鳍阵列20、MOS鳍阵列40以及集电极鳍阵列30同心。在本实施例中，所述发射极鳍阵列10的形状为长方形，所述基极鳍阵列20的形状为具有第一直径的长方环形，所述MOS鳍阵列40为具有第二直径的长方环形，所述集电极鳍阵列30为具有第三直径的长方环形，其中，所述第三直径大于所述第二直径，所述第二直径大于所述第一直径；所述基极鳍阵列20围绕所述发射极鳍阵列10，所述MOS鳍阵列40围绕所述基极鳍阵列20，所述集电极鳍阵列30围绕所述MOS鳍阵列40。且所述发射极鳍阵列10、基极鳍阵列20、MOS鳍阵列40以及集电极鳍阵列30同心。多个阵列排列的所述发射极鳍11相互平行、多个阵列排列的所述基极鳍21相互平行，多个阵列排列的所述集电极鳍31也相互平行，并且所述发射极鳍11、基极鳍21与集电极鳍31彼此相互平行，且所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监控FinFET器件自发热效应的结构，其特征在于，包括集成于半导体衬底上的双极结型晶体管与MOS器件；所述双极结型晶体管包括：发射极鳍阵列、基极鳍阵列以及集电极鳍阵列；所述MOS器件位于所述基极鳍阵列与集电极鳍阵列之间。

【技术特征摘要】
1.一种监控FinFET器件自发热效应的结构，其特征在于，包括集成于半导体衬底上的双极结型晶体管与MOS器件；所述双极结型晶体管包括：发射极鳍阵列、基极鳍阵列以及集电极鳍阵列；所述MOS器件位于所述基极鳍阵列与集电极鳍阵列之间。2.如权利要求1所述的监控FinFET器件自发热效应的结构，其特征在于，所述发射极鳍阵列包括多个阵列排列的发射极鳍，所述基极鳍阵列包括多个阵列排列的基极鳍，所述集电极鳍阵列包括多个阵列排列的集电极鳍。3.如权利要求2所述的监控FinFET器件自发热效应的结构，其特征在于，在所述双极结型晶体管中，所述基极鳍阵列围绕所述发射极鳍阵列，所述集电极鳍阵列围绕所述基极鳍阵列。4.如权利要求3所述的监控FinFET器件自发热效应的结构，其特征在于，所述MOS器件包括MOS鳍阵列，所述MOS鳍阵列包括多个阵列排列的MOS鳍；所述MOS鳍阵列围绕所述基极鳍阵列，所述集电极鳍阵列围绕所述MOS鳍阵列。5.如权利要求4所述的监控FinFET器件自发热效应的结构，其特征在于，所述基极鳍阵列、MOS鳍阵列以及集电极鳍阵列的形状均为环形。6.如权利要求5所述的监控FinFET器件自发热效应的结构，其特征在于，所述环形为封闭环形。7.如权利要求6所述的监控FinFET器件自发热效应的结构，其特征在于，所述环形为圆环形、椭圆环形、方环形或多边环形。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：周飞，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造天津有限公司，中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12