多晶硅的电流能力的测试方法及测试系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多晶硅的电流能力的测试方法及测试系统，所述方法包括：获取多晶硅的多份不同宽度样品；将样品的温度调整至预设温度，测试预设温度下各份样品的电阻值；预设温度是多晶硅的预期应用温度上限值与多晶硅的焦耳热上限值之和；将样品的温度调整为预期应用温度上限值，并对样品分别施加电流，获取样品达到各自的电阻值时分别对应的电流值；将各电流值作为最大均方根电流密度，代入最大均方根电流密度模型中，计算最大均方根电流密度模型的经验参数；将多晶硅的宽度代入最大均方根电流密度模型中，计算出最大均方根电流密度，作为最大安全电流。本发明专利技术不需要特殊的测试设备，可操作性强，测试周期短。测试周期短。测试周期短。

【技术实现步骤摘要】
多晶硅的电流能力的测试方法及测试系统


[0001]本专利技术涉及半导体元器件的测试，特别是涉及一种多晶硅的电流能力的测试方法，还涉及一种多晶硅的电流能力的测试系统。

技术介绍

[0002]随着半导体器件尺寸的不断缩小，单位芯片的电流密度不断地增大，这样对多晶硅互连线及多晶硅电阻的电流能力的可靠性提出了巨大挑战。芯片中的电流和电压信号传输都是通过金属和多晶硅互连来实现的，由于单位芯片的电流密度不断地增大，多晶连线及多晶电阻的过电流能力的可靠性问题是芯片制造工业面临的挑战性问题。因此，需要对多晶硅电阻的电流能力的可靠性进行评估。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要提供一种多晶硅的电流能力的测试方法及测试系统。
[0004]一种多晶硅的电流能力的测试方法，包括：获取第一类型的多晶硅的多份样品，不同的样品具有不同的宽度；将所述多份样品的温度调整至预设温度，测试所述预设温度下各份样品的电阻值；所述预设温度是多晶硅的预期应用温度上限值与多晶硅的焦耳热上限值之和；将所述多份样品的温度调整为所述预期应用温度上限值，并对所述多份样品分别施加电流，获取各份样品达到各自的所述电阻值时分别对应的电流值；将各所述电流值作为最大均方根电流密度，代入最大均方根电流密度模型中，计算所述最大均方根电流密度模型的经验参数；将具有第一宽度的待评估的第一类型的多晶硅的宽度代入所述最大均方根电流密度模型中，计算出最大均方根电流密度，作为第一宽度的第一类型的多晶硅的最大安全电流。
[0005]在其中一个实施例中，所述最大均方根电流密度模型是以多晶硅的宽度为变量的函数，所述经验参数包括常数项、负一次项系数和负二次项系数。
[0006]在其中一个实施例中，所述函数为：J＝A+B/WD+C/(WD*WD)；
[0007]其中，J为最大均方根电流密度，A为所述常数项，B为所述负一次项系数，C为所述负二次项系数；所述获取第一类型的多晶硅的多份样品的步骤是获取3份样品。
[0008]在其中一个实施例中，所述测试所述预设温度下各份样品的电阻值的步骤中，测试电流小于所述对所述多份样品分别施加电流的步骤中施加的电流。
[0009]在其中一个实施例中，所述获取第一类型的多晶硅的多份样品的步骤包括：获取宽度为1微米、5微米及10微米的多晶硅电阻样品。
[0010]在其中一个实施例中，所述获取第一类型的多晶硅的多份样品的步骤中，获取的样品的长度为50微米。
[0011]在其中一个实施例中，所述第一类型的多晶硅是正温度系数或负温度系数的多晶硅。
[0012]在其中一个实施例中，所述第一类型的多晶硅包括多晶硅和多晶硅上的金属硅化
物层，并呈正温度系数特性；或所述第一类型的多晶硅无金属硅化物层，并呈负温度系数特性。
[0013]在其中一个实施例中，所述将所述多份样品的温度调整至预设温度的步骤，和所述将所述多份样品的温度调整为所述预期应用温度上限值的步骤，是通过探针台的加热台盘对加热台盘上的样品进行加热。
[0014]一种多晶硅的电流能力的测试系统，包括：探针台，包括加热台盘；测试仪，用于测试多晶硅样品的电阻值；控制模块，用于控制所述加热台盘将加热台盘上的多晶硅样品加热至预设温度，并控制所述测试仪测试所述预设温度下所述多晶硅样品的电阻值，所述预设温度是多晶硅的预期应用温度上限值与多晶硅的焦耳热上限值之和；还用于控制所述加热台盘将加热台盘上的多晶硅样品加热至所述预期应用温度上限值，并控制所述测试仪对所述多份样品分别施加电流，获取样品达到所述电阻值时对应的电流值；还用于将多份多晶硅样品的所述电流值分别作为最大均方根电流密度代入最大均方根电流密度模型中，计算所述最大均方根电流密度模型的经验参数；还用于将具有第一宽度的待评估的第一类型的多晶硅的宽度代入所述最大均方根电流密度模型中，计算出最大均方根电流密度，作为第一宽度的第一类型的多晶硅的最大安全电流；其中，所述多份多晶硅样品均是所述第一类型的多晶硅，且不同的样品具有不同的宽度。
[0015]上述多晶硅的电流能力的测试方法及系统，从多晶硅的实际应用条件着手，根据多晶硅给定的预期应用温度上限值与焦耳热上限值，对预期应用温度上限值的条件下多晶硅产生焦耳热上限值的电流进行监控，并将宽度不同的样本的监控得到的电流和多晶硅的宽度代入最大均方根电流密度模型中，可以得到最大均方根电流密度模型的经验参数，通过确定了经验参数的最大均方根电流密度模型，可以得到同类型任意给定宽度的多晶硅的最大均方根电流密度，将其作为实际应用条件下对应的多晶硅的最大安全电流。该测试方法不需要特殊的测试设备，可操作性强，测试周期短。
附图说明
[0016]为了更好地描述和说明这里公开的那些专利技术的实施例和/或示例，可以参考一幅或多幅附图。用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对所公开的专利技术、目前描述的实施例和/或示例以及目前理解的这些专利技术的最佳模式中的任何一者的范围的限制。
[0017]图1为一实施例中多晶硅的电流能力的测试方法的流程图；
[0018]图2a是具有CoSi2薄膜的多晶硅电阻的结构示意图，图2b是没有CoSi2薄膜的多晶硅电阻的结构示意图。
具体实施方式
[0019]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的首选实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。
[0020]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相
关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0021]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。
[0022]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，如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多晶硅的电流能力的测试方法，包括：获取第一类型的多晶硅的多份样品，不同的样品具有不同的宽度；将所述多份样品的温度调整至预设温度，测试所述预设温度下各份样品的电阻值；所述预设温度是多晶硅的预期应用温度上限值与多晶硅的焦耳热上限值之和；将所述多份样品的温度调整为所述预期应用温度上限值，并对所述多份样品分别施加电流，获取各份样品达到各自的所述电阻值时分别对应的电流值；将各所述电流值作为最大均方根电流密度，代入最大均方根电流密度模型中，计算所述最大均方根电流密度模型的经验参数；将具有第一宽度的待评估的第一类型的多晶硅的宽度代入所述最大均方根电流密度模型中，计算出最大均方根电流密度，作为第一宽度的第一类型的多晶硅的最大安全电流。2.根据权利要求1所述的多晶硅的电流能力的测试方法，其特征在于，所述最大均方根电流密度模型是以多晶硅的宽度为变量的函数，所述经验参数包括常数项、负一次项系数和负二次项系数。3.根据权利要求2所述的多晶硅的电流能力的测试方法，其特征在于，所述函数为：J＝A+B/WD+C/(WD*WD)；其中，J为最大均方根电流密度，A为所述常数项，B为所述负一次项系数，C为所述负二次项系数；所述获取第一类型的多晶硅的多份样品的步骤是获取3份样品。4.根据权利要求1所述的多晶硅的电流能力的测试方法，其特征在于，所述测试所述预设温度下各份样品的电阻值的步骤中，测试电流小于所述对所述多份样品分别施加电流的步骤中施加的电流。5.根据权利要求1所述的多晶硅的电流能力的测试方法，其特征在于，所述获取第一类型的多晶硅的多份样品的步骤包括：获取宽度为1微米、5微米及10微米的多晶硅电阻样品。6.根据权利要求5所述的多晶硅的电流能力的测试方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小红，刘玉伟，
申请(专利权)人：无锡华润上华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：