测试结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种测试结构，所述测试结构包括：第一子测试结构，包括第一串联结构，所述第一串联结构包括第一加热器，以及位于所述第一加热器顶部表面的第一相变层，所述第一加热器的电阻值为待测阻值；第二子测试结构，包括第二串联结构，所述第二串联结构包括第二加热器，以及位于所述第二加热器顶部表面的第二相变层，所述第二相变层与所述第一相变层的阻值相同，所述第二加热器的阻值小于所述第一加热器的阻值，所述第一加热器的阻值与所述第二加热器的阻值之比大于设定值；以及所述第一子测试结构和第二子测试结构内的电连接线路的电阻相同。上述测试结构能够准确测量相变存储单元内加热器的阻值。

【技术实现步骤摘要】
测试结构
本技术涉及相变存储
，尤其涉及一种测试结构。
技术介绍
相变存储器为一种非挥发性随机存取存储器。相变存储器中的相变材料层可通过施加适当的电流而在结晶态与非结晶态之间转换。相变化材料的不同状态(例如结晶、半结晶、非结晶)代表不同的电阻值，用于存储数据的不同数值。为了改变相变化材料的结晶态，须以加热器对相变化材料加热。相变材料层与一电阻加热器连接，通过操作电流控制电阻加热器对相变材料进行加热，改变相变材料的阻值，从而进行读写或擦除操作。为了提高相变存储器的性能，降低功耗，需要尽可能减少电阻加热器与相变材料层之间的接触面积，使得加热的能量相对集中，从而可以减小操作电流的大小。为了能够更准确的控制操作电流，需要对相变存储单元的加热器的电阻值进行测试，以更加准确的控制相变存储单元进行读写或擦除操作中的加热热量。由于加热器与相变材料层为串联结构，而电阻加热器的阻值与相变材料层相比，阻值较小，无法实现对加热器阻值的单独测量，通常仅能够获取相变材料层与加热器的串联电阻值。而由于相变材料层的阻值随着温度以及电场变化，是动态变化的，依旧无法获得串联阻值与加热器阻值之间的对应关系。如何准确测量相变存储单元中加热器的阻值，是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种测试结构，能够获得相变存储单元的加热器的电阻值。为了解决上述问题，本技术提供了一种测试结构，包括：第一子测试结构，包括第一串联结构，所述第一串联结构包括第一加热器，以及位于所述第一加热器顶部表面的第一相变层，所述第一加热器的电阻值为待测阻值；第二子测试结构，包括第二串联结构，所述第二串联结构包括第二加热器，以及位于所述第二加热器顶部表面的第二相变层，所述第二相变层与所述第一相变层的阻值相同，所述第二加热器的阻值小于所述第一加热器的阻值，所述第一加热器的阻值与所述第二加热器的阻值之比大于设定值；以及所述第一子测试结构和第二子测试结构内的电连接线路的电阻相同。可选的，所述设定值的范围为10～100。可选的，所述第二相变层在所述第二加热器顶部表面的投影位于所述第二加热器顶部表面内。可选的，所述第一子测试结构还包括：分别电连接至所述第一串联结构两端的第一输入端和第一输出端；所述第二子测试结构还包括分别电连接至所述第二串联结构两端的第二输入端和第二输出端。可选的，所述第一串联结构的两端还分别电连接至第一输入电压感应端和第一输出电压感应端；所述第二串联结构的两端还分别电连接至第二输入电压感应端和第二输出电压感应端。可选的，所述第一子测试结构的第一输入端与所述第二子测试结构的第二输入端为共享输入端。本技术的测试结构包括结构一致的第一子测试结构和第二子测试结构，其中第一子测试结构内的加热器的阻值为待测阻值，第二子测试结构的阻值远小于第二相变层的阻值，使得第二子测试结构的串联阻值等效于相变层的阻值，从而通过分别测量两个子测试结构的电阻值，并计算差值可以获得第一子测试结构内的加热器的待测阻值，上述测试结构的结构简单，易于实现，能够实现对加热器阻值的测量，有利于实现对相变存储器的操作电流更准确的控制。附图说明图1是本技术一具体实施方式的测试结构的示意图；图2A是本技术一具体实施方式的测试结构的第一子测试结构的俯视示意图；图2B是本技术一具体实施方式的测试结构的第二子测试结构的俯视示意图；图3A是本技术一具体实施方式的测试结构的第一子测试结构的俯视示意图；图3B是本技术一具体实施方式的测试结构的第二子测试结构的俯视示意图；图4是本技术另一具体实施方式的测试结构的俯视示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术提供的测试结构及其测试方法的具体实施方式做详细说明。请参考图1为本技术一具体实施方式的测试结构的示意图。所述测试结构包括第一子测试结构110和第二子测试结构120。所述第一子测试结构110包括：第一串联结构111，所述第一串联结构111包括第一加热器1111，以及位于所述第一加热器1111顶部表面的第一相变层1112。所述第一串联结构111对应于待测试的相变存储器的存储单元中的相变层及加热器，通过测试所述第一子测试结构110内的加热器1111的阻值，可以获得对应的存储单元中的加热器的阻值。由于相变存储器中，相变层顶部均形成有上电极；对应的，该具体实施方式中，所述第一串联结构111中，所述第一相变层1112顶部也形成有第一上电极113。所述第二子测试结构120包括：第二串联结构121，所述第二串联结构121包括第二加热器1211，以及位于所述第二加热器1211顶部表面的第二相变层1212。所述第二相变层1212顶部还形成有第二上电极123。所述第一子测试结构110和第二子测试结构120内的相变层和加热器串联连接。相比于相变层以及加热器的阻值，电极以及电连线的阻值极小，在不考虑电连接线以及电极的阻值情况下，所述第一子测试结构110的第一阻值R1＝RGTS1+RCH1，其中，RGTS1为第一相变层1112的阻值，RCH1为第一加热器1111的阻值；所述第二子测试结构120的第二阻值R2＝RGTS2+RCH2，其中，RGTS2为第二相变层1212的阻值，RCH2为第二加热器1211的阻值。其中，所述第二相变层1212与所述第一相变层1112的阻值相同，即RGTS1＝RGTS2。则R1-R2＝(RGTS1+RCH1)-(RGTS2+RCH2)＝RCH1-RCH2，控制，所述第一加热器1111的阻值与所述第二加热器1211的阻值之比大于设定值，使得所述第二加热器1211的阻值RCH2远小于所述第一加热器1111的阻值RCH1，即RCH2＜＜RCH1。因此，在RGTS1＝RGTS2时，R1-R2＝RCH1-RCH2≈RCH1。通过测试所述第一串联结构111和第二串联结构121的阻值，就能够获得近似于所述第一加热器1111的电阻值，如此可以在相变存储器的工艺过程中，经由所述第一子测试结构110和第二子测试结构120的设计，容易对第一加热器1111的阻值RCH1作特性分析。所述设定值的范围可以为10～100。由电阻的公式R＝ρ×L/A可知，控制所述第一加热器1111与所述第二加热器1211横截面积的大小比率，即可控制其电阻的比值，其中ρ为电阻率，L为待测电阻电流流径长度，A为待测电阻的横截面樍。在其他具体实施方式中，可以根据测试的精确度要求，合理设定所述设定值。所述第二加热器1211通常为柱形，其阻值由所述第二加热器1211的横截面积决定，特别的，由所述第二加热器1211与所述第二相变层1212的接触面面积决定。为了最大限度降低所述第二加热器1211阻值，所述第二相变层1212在所述第二加热器1211顶部表面的投影位于所述第二加热器1211顶部表面内。该具体实施方式中，所述第二加热器1211的顶部表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测试结构，其特征在于，包括：/n第一子测试结构，包括第一串联结构，所述第一串联结构包括第一加热器，以及位于所述第一加热器顶部表面的第一相变层，所述第一加热器的电阻值为待测阻值；/n第二子测试结构，包括第二串联结构，所述第二串联结构包括第二加热器，以及位于所述第二加热器顶部表面的第二相变层，所述第二相变层与所述第一相变层的阻值相同，所述第二加热器的阻值小于所述第一加热器的阻值，所述第一加热器的阻值与所述第二加热器的阻值之比大于设定值；以及/n所述第一子测试结构和第二子测试结构内的电连接线路的电阻相同。/n

【技术特征摘要】
1.一种测试结构，其特征在于，包括：
第一子测试结构，包括第一串联结构，所述第一串联结构包括第一加热器，以及位于所述第一加热器顶部表面的第一相变层，所述第一加热器的电阻值为待测阻值；
第二子测试结构，包括第二串联结构，所述第二串联结构包括第二加热器，以及位于所述第二加热器顶部表面的第二相变层，所述第二相变层与所述第一相变层的阻值相同，所述第二加热器的阻值小于所述第一加热器的阻值，所述第一加热器的阻值与所述第二加热器的阻值之比大于设定值；以及
所述第一子测试结构和第二子测试结构内的电连接线路的电阻相同。


2.根据权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所述设定值的范围为10～100。


3.根据权利要求1所述的测试结构，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖昱程，刘峻志，张雄世，张明丰，
申请(专利权)人：江苏时代全芯存储科技股份有限公司，江苏时代芯存半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32