寄生电容的测量方法以及栅介质层厚度的计算方法技术

一种寄生电容的测量方法，包括：提供被测半导体结构；调节所述被测半导体结构的测试条件，使所述被测半导体结构的沟道区处于反型区，分别测量所述半导体衬底与栅极结构之间的第一寄生电容，以及所述半导体衬底与栅电极层之间的第二电容；利用所述第一寄生电容和第二寄生电容，计算所述半导体衬底与栅极金属插塞之间的第三寄生电容。利用本发明专利技术所提供的测量方法，只需一个被测半导体结构，即可测量得到所述半导体结构的各项寄生电容值，相较于现有技术中的测量方法，降低了对版图尺寸的要求。

【技术实现步骤摘要】
寄生电容的测量方法以及栅介质层厚度的计算方法
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种寄生电容的测量方法以及一种栅介质层厚度的计算方法。
技术介绍
在建立器件模型时，用于提取器件寄生电容的测试结构会不同程度的包含一部分互联寄生电容。其中，在提取栅电极层对半导体衬底的寄生电容（即固有寄生电容）时，会包含栅极金属插塞对半导体衬底的寄生电容（即互联寄生电容）。如果在提取器件模型时，不减去这部分互联寄生电容，最后生成器件模型时，这部分互联寄生电容就会包括在模型中。提取电路网表时，倘若也提取了这部分互联寄生电容，就会使得最后得到的各项被测半导体结构性能参数的测量值与实际值产生误差，尤其是栅介质层厚度的测量值。由于所述栅介质层的厚度与所述被测半导体结构处于积累区时的固有寄生电容成反比。当所述栅介质层的厚度较小时，所述被测半导体结构处于积累区时的固有寄生电容值相较于所述互联寄生电容值较大，所述互联寄生电容对所述栅介质层厚度测量值的影响可以忽略不计；当所述栅介质层的厚度较大时，所述被测半导体结构处于积累区时的固有寄生电容值和所述互联寄生电容值在同一数量级，此时，所述互联寄生电容值对所述栅介质层厚度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种寄生电容的测量方法，其特征在于，包括：提供被测半导体结构，所述被测半导体结构包括：半导体衬底，与所述半导体衬底相连的衬底金属插塞；位于所述半导体衬底表面的栅极结构，所述栅极结构包括栅介质层与位于所述栅介质层表面的栅电极层，以及与所述栅电极层相连的栅极金属插塞；位于所述栅极结构两侧的半导体衬底内的源、漏区，以及分别与所述源、漏区相连的源区金属插塞和漏区金属插塞；覆盖所述栅极结构和半导体衬底的绝缘层；还包括：调节所述被测半导体结构的测试条件，使所述被测半导体结构的沟道区处于反型区，分别测量所述半导体衬底与栅极结构之间的第一寄生电容，以及所述半导体衬底与栅电极层之间的第二电容；利用所述第一寄生电...

【技术特征摘要】
1.一种寄生电容的测量方法，其特征在于，包括：提供被测半导体结构，所述被测半导体结构包括：半导体衬底，与所述半导体衬底相连的衬底金属插塞；位于所述半导体衬底表面的栅极结构，所述栅极结构包括栅介质层与位于所述栅介质层表面的栅电极层，以及与所述栅电极层相连的栅极金属插塞；位于所述栅极结构两侧的半导体衬底内的源、漏区，以及分别与所述源、漏区相连的源区金属插塞和漏区金属插塞；覆盖所述栅极结构和半导体衬底的绝缘层；还包括：调节所述被测半导体结构的测试条件，使所述被测半导体结构的沟道区处于反型区，分别测量所述半导体衬底与栅极结构之间的第一寄生电容，以及所述半导体衬底与栅电极层之间的第二寄生电容；利用所述第一寄生电容和第二寄生电容，计算所述半导体衬底与栅极金属插塞之间的第三寄生电容；其中，所述分别测量所述半导体衬底与栅极结构之间的第一寄生电容，以及所述半导体衬底与栅电极层之间的第二寄生电容具体包括：将所述栅极金属插塞置于接地端，并对所述衬底金属插塞、源区金属插塞以及漏区金属插塞同时施加同一偏置电压，测量所述半导体衬底与栅极结构之间的第一寄生电容；保持所述栅极金属插塞置于接地端，将所述衬底金属插塞置于另一接地端，并对所述源区金属插塞、漏区金属插塞再次施加上述偏置电压，测量所述半导体衬底与栅电极层之间的第二寄生电容。2.如权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述将所述栅极金属插塞置于接地端，并对所述衬底金属插塞、源区金属插塞以及漏区金属插塞同时施加同一偏置电压，测量所述半导体衬底与栅极结构之间的第一寄生电容具体为：将所述栅极金属插塞与第一LCR测试仪的接地端电连接，然后将所述衬底金属插塞、源区金属插塞以及漏区金属插塞同时与第一LCR测试仪的电压接入端电连接，对所述衬底金属插塞、源区金属插塞以及漏区金属插塞同时施加同一偏置电压，测得所述半导体衬底与栅极结构之间的第一寄生电容。3.如权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述保持所述栅极金属插塞置于接地端，将所述衬底金属插塞置于另一接地端，然后对所述源区金属插塞、漏区金属插塞再次施加上述偏置电压，测量所述半导体衬底与栅电极层之间的第二寄生电容具体为：保持所述栅极金属插塞与第一LCR测试仪的接地端电连接，将所述衬底金属插塞与第二LCR测试仪的接地端电连接，然后将所述源区金属插塞、漏区金属插塞同时与第一LCR测试仪的电压接入端电连接，对所述源区金属插塞、漏区金属插塞再次施加上述偏置电压，测得所述半导体衬底与栅电极层之间的第二寄生电容。4.如权利要求3所述的测量方法，其特征在于，所述第一LCR测试仪为安捷伦LCR测试仪4284；所述第二LCR测试仪为安捷伦LCR测试仪4156。5.如权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述偏置电压为所述被测半导体结构的工作电压。6.如权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦敏侠，
申请(专利权)人：上海宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：