一种FinFET器件的自加热测量结构及测量方法、电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种FinFET器件自加热测量结构及测量方法、电子装置。所述方法包括：步骤S1：断开所述FinFET器件，以使所述栅极处于断路状态，测量所述热变阻层的电阻值R

【技术实现步骤摘要】
一种FinFET器件的自加热测量结构及测量方法、电子装置
本专利技术涉及半导体领域，具体地，本专利技术涉及一种FinFET器件自加热测量结构及测量方法、电子装置。
技术介绍
随着半导体技术的不断发展，为了提高器件的性能，需要不断缩小集成电路器件的尺寸，随着CMOS器件尺寸的不断缩小，促进了三维设计如鳍片场效应晶体管(FinFET)的发展。相对于现有的平面晶体管，所述FinFET器件在沟道控制以及降低短沟道效应等方面具有更加优越的性能；平面栅极结构设置于所述沟道上方，而在FinFET中所述栅极环绕所述鳍片设置，因此能从三个面来控制静电，在静电控制方面的性能也更突出。随着半导体器件尺寸的不断缩小，3D器件面临很多挑战，其中由于所述鳍片的狭窄结构导致鳍片具有很差的散热性能，引起FinFET器件严重的自加热效应，所述加热效应严重的影响了器件的性能，由于器件性能的降低以及电荷载体诱导的晶格振动(chargecarrierinducedlatticevibrations)，所述加热效应使器件温度升高、驱动电流减小，但是对于FinFET器件来说自加热效应很难检测。因此，为了解决目前存在的上述各种问题，需要对自加热测试结构和方法进行改进。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。本专利技术提供了一种FinFET器件的自加热测量结构，包括：半导体衬底；若干行鳍片，位于所述半导体衬底上；栅极阵列，位于所述鳍片上方并且环绕所述鳍片，其中，所述栅极阵列的延伸方向垂直于所述鳍片的延伸方向，所述栅极阵列包括若干间隔交替设置的栅极和虚拟栅极；若干行热变阻层，位于所述栅极阵列的上方并且通过导热材料与所述虚拟栅极相连接。可选地，所述热变阻层的延伸方向与所述鳍片的延伸方向平行。可选地，所述热变阻层设置于相邻所述鳍片之间间隙的上方。可选地，所述热变阻层选用金属层。可选地，所述热变阻层通过金属通孔与所述虚拟栅极相连接。可选地，所述栅极和所述虚拟栅极之间还设置有接触孔。本专利技术还提供了一种基于上述测量结构的测量方法，包括：步骤S1：断开所述FinFET器件，以使所述栅极处于断路状态，测量所述热变阻层的电阻值R0；步骤S2：打开所述FinFET器件，以使所述栅极处于导通状态，并测量所述热变阻层的电阻值R；步骤S3：根据所述热变阻层电阻的升高以及电阻温度系数α计算所述热变阻层升高后的温度。可选地，在所述步骤S3中还进一步包括根据所述热变阻层升高后的温度评估所述FinFET器件的自加热情况。可选地，在所述步骤S3中，根据R＝R0[1+α(T-T0)]计算所述热变阻层升高的温度，其中，所述T0为断开所述FinFET器件时所述热变阻层的温度，所述T为打开所述FinFET器件时所述热变阻层的温度。本专利技术还提供了一种电子装置，包括上述的FinFET器件中自加热的测量结构。本专利技术为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种FinFET器件的自加热测量结构，在所述测量结构中通过在所述栅极之间设置虚拟栅极并且在所述栅极阵列的上方设置若干通过导热材料与所述虚拟栅极相连接若干行热变阻层，所述栅极散出的热量通过所述虚拟栅极传递至所述热变阻层上，所述热变阻层在温度变化后电阻也会发生变化，通过对热变阻层电阻的测量实现对所述FinFET器件中自加热的检测。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的装置及原理。在附图中，图1为本专利技术的实施方式中所述FinFET器件中自加热测量结构的示意图；图2为本专利技术的实施方式中所述FinFET器件中自加热测量结构沿A-A1的剖面示意图；图3为本专利技术的实施方式中所述FinFET器件中自加热测量结构沿B-B1的剖面示意图；图4为本专利技术的实施方式中FinFET器件中自加热的测量方法流程图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本专利技术教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本专利技术的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本专利技术的技术方案。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。实施例一本专利技术为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种FinFET器件中自加热的测量结构，下面结合附图对所述测量结构做进一步的说明，其中图1为本专利技术的实施方式中所述FinFET器件中自加热测量结构的示意图；图2为本专利技术的实施方式中所述FinFET器件中自加热测量结构沿A-A1的剖面示意图；图3为本专利技术的实施方式中所述FinFET器件中自加热测量结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种FinFET器件的自加热测量结构，包括：半导体衬底；若干行鳍片，位于所述半导体衬底上；栅极阵列，位于所述鳍片上方并且环绕所述鳍片，其中，所述栅极阵列的延伸方向垂直于所述鳍片的延伸方向，所述栅极阵列包括若干间隔交替设置的栅极和虚拟栅极；若干行热变阻层，位于所述栅极阵列的上方并且通过导热材料与所述虚拟栅极相连接。

【技术特征摘要】
1.一种FinFET器件的自加热测量结构，包括：半导体衬底；若干行鳍片，位于所述半导体衬底上；栅极阵列，位于所述鳍片上方并且环绕所述鳍片，其中，所述栅极阵列的延伸方向垂直于所述鳍片的延伸方向，所述栅极阵列包括若干间隔交替设置的栅极和虚拟栅极；若干行热变阻层，位于所述栅极阵列的上方并且通过导热材料与所述虚拟栅极相连接。2.根据权利要求1所述的测量结构，其特征在于，所述热变阻层的延伸方向与所述鳍片的延伸方向平行。3.根据权利要求1所述的测量结构，其特征在于，所述热变阻层设置于相邻所述鳍片之间间隙的上方。4.根据权利要求1所述的测量结构，其特征在于，所述热变阻层选用金属层。5.根据权利要求1所述的测量结构，其特征在于，所述热变阻层通过金属通孔与所述虚拟栅极相连接。6.根据权利要求1所述的测量结构，其特征在于，所述栅极和所述虚拟栅极之间还设置有接触孔。7.一种基于权利...

【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上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31