功函数测试方法、结构及其制造方法技术

本申请提供了一种功函数测试方法、结构及其制造方法，涉及半导体技术领域。该结构包括：基底；测试模块；其中，测试模块包括：一组多晶硅掺杂单元，一组多晶硅掺杂单元形成于基底一侧，一组多晶硅掺杂单元包括N型多晶硅掺杂单元以及P型多晶硅掺杂单元；第一待测材料层，第一待测材料层位于N型多晶硅掺杂单元上；第二待测材料层，第二待测材料层位于P型多晶硅掺杂单元上，其中，第二待测材料层和第一待测材料层由同一待测材料形成；第一金属层，第一金属层位于第一待测材料层背离N型多晶硅掺杂单元一侧；第二金属层，第二金属层位于第二待测材料层背离P型多晶硅掺杂单元一侧。根据本申请实施例，能够准确测量待测材料的材料功函数。数。数。

【技术实现步骤摘要】
功函数测试方法、结构及其制造方法


[0001]本申请涉及半导体
，尤其涉及一种功函数测试方法、结构及其制造方法。

技术介绍

[0002]在半导体技术的发展过程中，材料功函数成为了影响半导体结构的参数之一。比如，因半导体与金属的功函数差异，金属与半导体的接触面往往会形成肖特基接触而影响半导体结构的性能。因此，往往需要在半导体与金属的接触面上设置一层低功函数的金属硅化物来提高半导体结构的性能。
[0003]因此，如何准确测量材料功函数成为了亟待解决的问题。
[0004]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种功函数测试方法、结构及其制造方法，至少在一定程度上可以准确测量材料功函数。
[0006]本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。
[0007]根据本申请的一个方面，提供了一种功函数测试结构，包括：
[0008]基底；
[0009]测试模块，测试模块位于基底一侧；
[0010]其中，测试模块包括：
[0011]一组多晶硅掺杂单元，一组多晶硅掺杂单元形成于基底一侧，一组多晶硅掺杂单元包括N型多晶硅掺杂单元以及P型多晶硅掺杂单元；
[0012]第一待测材料层，第一待测材料层位于N型多晶硅掺杂单元上；
[0013]第二待测材料层，第二待测材料层位于P型多晶硅掺杂单元上，其中，第二待测材料层和第一待测材料层由同一待测材料形成；
[0014]第一金属层，第一金属层位于第一待测材料层背离N型多晶硅掺杂单元一侧；
[0015]第二金属层，第二金属层位于第二待测材料层背离P型多晶硅掺杂单元一侧，其中，第二金属层和第一金属层由同一金属形成。
[0016]在一个实施例中，结构还包括：
[0017]氧化硅层，氧化硅层设置于基底与一组多晶硅掺杂单元之间。
[0018]在一个实施例中，
[0019]测试模块的数量为多个，多个测试模块用于测试不同功函数影响参数下的待测材料的功函数。
[0020]在一个实施例中，第一待测材料层与N型多晶硅掺杂单元的接触电阻为第一接触电阻，第二待测材料层与P型多晶硅掺杂单元的接触电阻为第二接触电阻，第一接触电阻与
第二接触电阻的电阻比用于表征待测材料的功函数。
[0021]在一个实施例中，基底的组成材料包括非晶硅、多晶硅、微晶硅、单晶硅、氧化物半导体材料、有机硅材料、有机氧化物半导体材料中的至少一种。
[0022]在一个实施例中，第一金属层的组成材料包括：钨、铝、铝钛合金中的至少一种；
[0023]和/或，
[0024]第二金属层的组成材料包括：钨、铝、铝钛合金中的至少一种。
[0025]在一个实施例中，N型多晶硅掺杂单元和P型多晶硅掺杂单元的离子注入能量为2kv～100kv；和/或，离子注入剂量为3E11～1E16个/平方厘米。
[0026]在一个实施例中，测试模块的数量为多个，
[0027]多个测试模块的N型多晶硅掺杂单元的离子掺杂浓度相同，多个测试模块的P型多晶硅掺杂单元的离子掺杂浓度相同；
[0028]在一个实施例中，同一测试模块的N型多晶硅掺杂单元的离子掺杂浓度与多晶硅掺杂单元的P型离子掺杂浓度相同或不同。
[0029]根据本申请的另一个方面，提供一种功函数测试结构的制造方法，包括：
[0030]提供基底；
[0031]在基底上制备多晶硅层；
[0032]在多晶硅层中形成N型多晶硅掺杂单元和P型多晶硅掺杂单元，其中，N型多晶硅掺杂单元和P型多晶硅掺杂单元构成一组多晶硅掺杂单元；
[0033]在N型多晶硅掺杂单元上形成第一待测材料层；
[0034]在P型多晶硅掺杂单元上形成第二待测材料层；
[0035]在第一待测材料层上形成第一金属层；
[0036]在第二待测材料层上形成第二金属层。
[0037]在一个实施例中，在多晶硅层中形成N型多晶硅掺杂单元和P型多晶硅掺杂单元，包括：
[0038]对多晶硅层的第一区域注入N型离子；
[0039]对第一区域进行热处理，以在第一区域形成N型多晶硅掺杂单元；
[0040]对多晶硅层的第二区域注入P型离子；
[0041]对第二区域进行热处理，以在第二区域形成N型多晶硅掺杂单元。
[0042]根据本申请的另一个方面，提供一种功函数测试方法，该方法基于上述功函数测试结构实现，包括：
[0043]获取第一待测材料层与N型多晶硅掺杂单元的接触电阻，为第一接触电阻；
[0044]获取第二待测材料层与P型多晶硅掺杂单元的接触电阻，为第二接触电阻；
[0045]确定第一接触电阻与第二接触电阻的比值，得到待测材料的电阻比，电阻比用于表征待测材料的功函数。
[0046]在一个实施例中，方法还包括：
[0047]获取多个待测材料各自的电阻比；
[0048]对多个待测材料各自的电阻比进行排序，得到电阻比排序结果；
[0049]将电阻比排序结果作为与多个待测材料的功函数排序结果。
[0050]在一个实施例中，待测材料为金属硅化物；
[0051]方法还包括：
[0052]获取多个金属硅化物各自的电阻比，其中，多个金属硅化物对应于不同的功函数影响参数，每一金属硅化物的电阻比是利用与其对应的测试结构测试得到的；
[0053]基于多个金属硅化物各自的电阻比，得到多个金属硅化物的功函数排序结果。
[0054]根据本申请的又一个方面，提供一种功函数测试装置，包括：
[0055]第一电阻获取模块，用于获取第一待测材料层与N型多晶硅掺杂单元的接触电阻，为第一接触电阻；
[0056]第二电阻获取模块，用于获取第二待测材料层与P型多晶硅掺杂单元的接触电阻，为第二接触电阻；
[0057]功函数确定模块，用于确定第一接触电阻与第二接触电阻的比值，得到待测材料的电阻比，电阻比用于表征待测材料的功函数。
[0058]据本申请的再一个方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储处理器的可执行指令；其中，处理器配置为经由执行可执行指令来执行上述的功函数测试方法。
[0059]根据本申请的再一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的功函数测试方法。
[0060]根据本申请的再一个方面，提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的功函数测试方法。
[0061]本申请实施例所提供的功函数测试方法、结构及其制造方法，由于测试模块可以包括设置于N型多晶硅掺杂单元与第一金属层之间的第一待测材料层、设置于P型多晶硅掺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功函数测试结构，其特征在于，包括：基底；测试模块，所述测试模块位于所述基底一侧；其中，所述测试模块包括：一组多晶硅掺杂单元，所述一组多晶硅掺杂单元形成于所述基底一侧，所述一组多晶硅掺杂单元包括N型多晶硅掺杂单元以及P型多晶硅掺杂单元；第一待测材料层，所述第一待测材料层位于所述N型多晶硅掺杂单元上；第二待测材料层，所述第二待测材料层位于所述P型多晶硅掺杂单元上，其中，所述第二待测材料层和所述第一待测材料层由同一待测材料形成；第一金属层，所述第一金属层位于所述第一待测材料层背离所述N型多晶硅掺杂单元一侧；第二金属层，所述第二金属层位于所述第二待测材料层背离所述P型多晶硅掺杂单元一侧，其中，所述第二金属层和所述第一金属层由同一金属形成。2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述结构还包括：氧化硅层，所述氧化硅层设置于所述基底与所述一组多晶硅掺杂单元之间。3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述测试模块的数量为多个，多个测试模块用于测试不同功函数影响参数下的待测材料的功函数。4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第一待测材料层与所述N型多晶硅掺杂单元的接触电阻为第一接触电阻，所述第二待测材料层与所述P型多晶硅掺杂单元的接触电阻为第二接触电阻，所述第一接触电阻与所述第二接触电阻的电阻比用于表征所述待测材料的功函数。5.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述基底的组成材料包括非晶硅、多晶硅、微晶硅、单晶硅、氧化物半导体材料、有机硅材料、有机氧化物半导体材料中的至少一种。6.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第一金属层的组成材料包括：钨、铝、铝钛合金中的至少一种；和/或，所述第二金属层的组成材料包括：钨、铝、铝钛合金中的至少一种。7.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述N型多晶硅掺杂单元和所述P型多晶硅掺杂单元的离子注入能量为2kv～100kv；和/或，所述离子注入剂量为3E11～1E16个/平方厘米。8.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述测试模块的数量为多个，所述多个测试模块的N型多晶硅掺杂单元的离子掺杂浓度相同，所述多个测试模块的P型多晶硅掺杂单元的离子掺杂浓度相同。9.根据权利要求1或8所述的结构，其特征在于，同一测试模块的N型多晶硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：王梓杰，康佳，李伟，于业笑，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：