电阻阻值的测试方法与流程

1.本技术实施例涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种电阻阻值的测试方法。


背景技术：

2.为确保集成电路的性能，需要对集成电路中的各项器件的参数进行测试。在半导体集成电路中，电阻是逻辑及模拟电路中的重要无源器件。然而，电阻两端通常设置有接触孔，通过接触孔与金属引线相连以便于将电阻有效的连接在其他电路中，电阻两端的金属节点会产生寄生电阻，导致测量电阻值并不等于真实电阻值。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种电阻阻值的测试方法，用以解决相关技术中测量电阻值并不等于真实电阻值的问题。
4.本技术实施例提供一种电阻阻值的测试方法，用于测试半导体结构中的电阻，包括矩形电阻，所述电阻上设置有第一接触部和第二接触部，所述第一接触部和所述第二接触部沿所述电阻长度方向间隔的设置，包括：
5.获取所述第一接触部与所述第二接触部沿所述电阻长度方向的测量距离；
6.获取所述电阻单位长度的单位阻值；
7.获取所述第一接触部和所述第二接触部对应的寄生电阻值；
8.根据所述测量距离、所述单位阻值以及所述寄生电阻值获得所述电阻的测量阻值。
9.在一种可能的实现方式中，获取所述电阻单位长度的单位阻值包括：
10.获取第一标准电阻中所述第一接触部和所述第二接触部之间的第一距离l1、第二标准电阻中所述第一接触部和所述第二接触部之间的第二距离l2；
11.获取所述第一标准电阻的第一标准阻值r1、所述第二标准电阻的第二标准阻值r2；
12.计算所述第一标准阻值r1和所述第二标准阻值r2的第一差值、所述第一距离l1和所述第二距离l2的第二差值；
13.计算所述第一差值与所述第二差值的比值的绝对值。
14.在一种可能的实现方式中，获取不同第一标准电阻和第二标准电阻对应的多个所述绝对值；
15.将各所述绝对值的平均值作为所述单位阻值。
16.在一种可能的实现方式中，获取所述电阻单位长度的单位阻值包括：
17.获取第一标准电阻中所述第一接触部和所述第二接触部之间的第一距离l1、第二标准电阻中所述第一接触部和所述第二接触部之间的第二距离l2；
18.获取所述第一标准电阻的第一标准阻值r1、所述第二标准电阻的第二标准阻值r2；
19.将所述第一标准阻值r1与第一距离l1对应的第一点d1、所述第二标准阻值r2与所述第二距离l2对应的第二点d2输入至关于距离和阻值的坐标系内；
20.将所述第一点d1和所述第二点d2确定的标准直线斜率的绝对值作为所述单位阻值。
21.在一种可能的实现方式中，获取不同第一标准电阻和第二标准电阻对应的多个第一点d1和第二点d2，将多个所述第一点d1和多个所述第二点d2输入至所述坐标系内；
22.拟合各点，以获得所述标准直线。
23.在一种可能的实现方式中，获取所述第一接触部和所述第二接触部对应的寄生电阻值包括：
24.获取所述标准直线与所述阻值对应的坐标轴的交点，该所述交点对应的电阻值即为所述寄生电阻值。
25.在一种可能的实现方式中，根据测量距离、所述单位阻值以及所述寄生电阻值获得所述电阻的测量阻值包括：
26.将所述寄生电阻与所述测量距离和所述单位阻值乘积的和作为所述测量阻值。
27.在一种可能的实现方式中，所述电阻包括衬底，所述衬底具有预设表面；
28.阱区，所述阱区由所述预设表面向所述衬底内部延伸；
29.扩散区，所述扩散区由所述预设表面向所述阱区内部延伸；
30.绝缘层，所述绝缘层覆盖在所述阱区与所述扩散区上，所述绝缘层在所述预设表面的投影为沿第一方向延伸的矩形，所述第一方向平行于所述预设表面，所述绝缘层具有沿所述绝缘层延伸方向间隔的设置第一接触部和第二接触部。
31.在一种可能的实现方式中，所述阱区在所述预设表面的投影为沿所述第一方向延伸的矩形，
32.所述扩散区在所述预设表面的投影为沿所述第一方向延伸的矩形。
33.在一种可能的实现方式中，所述阱区在所述预设表面的投影与所述绝缘层在所述预设表面的投影完全重合。
34.在一种可能的实现方式中，所述第一接触部和所述第二接触部包括接触孔，所述接触孔在所述预设表面的投影为沿第二方向延伸的矩形，所述第二方向平行于所述预设表面且垂直于所述第一方向。
35.在一种可能的实现方式中，所述接触孔内部填充有导电材料，所述导电材料与所述扩散区接合。
36.在一种可能的实现方式中，所述阱区与所述扩散区内掺杂的离子类型不同。
37.在一种可能的实现方式中，所述阱区与所述衬底内掺杂的离子类型相同。
38.在一种可能的实现方式中，所述扩散区内离子的掺杂浓度高于所述衬底和所述阱区内离子的掺杂浓度。
39.本技术实施例提供一种电阻阻值的测试方法，用于测试矩形电阻，包括：获取第一接触部与第二接触部沿电阻长度方向的测量距离；获取电阻单位长度的单位阻值；获取第一接触部和第二接触部对应的寄生电阻值；根据测量距离、单位阻值以及寄生电阻值获得电阻的测量阻值。相比于相关技术中忽略寄生电阻影响的测量结果，本技术实施例的测试方法将寄生电阻与测量距离和单位阻值乘积的和作为测量阻值，提高了测量的电阻值的准
确度，有利于确保半导体结构的性能。
附图说明
40.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1为本技术实施例提供的一种电阻阻值的测试方法流程图；
42.图2为本技术实施例提供的一种电阻的俯视图；
43.图3为本技术实施例提供的一种第一标准电阻的俯视图；
44.图4为本技术实施例提供的一种第一标准电阻的俯视图；
45.图5为本技术实施例提供的一种坐标系中的标准直线示意图；
46.图6为图2中电阻的a
‑
a剖面图。
47.附图标记说明：
48.10、电阻；101、预设表面；102、衬底；103、阱区；104；扩散区；
49.105、绝缘层；11、第一接触部；12、第二接触部；
50.21、第一标准电阻；211、第一接触部；212、第二接触部；
51.31、第二标准电阻；311、第一接触部；312、第二接触部。
具体实施方式
52.为了清楚理解本技术的技术方案，首先对相关技术的方案进行详细介绍。
53.在半导体集成电路中，电阻是逻辑及模拟电路中的重要无源器件。相关技术中的电阻通常为“工”字型结构，电阻两端通常设置有接触孔，通过接触孔与金属引线相连以便于将电阻有效的连接在其他电路中。然而，相关技术中，这种结构的电阻两端的金属节点会产生寄生电阻，导致测量电阻值并不等于真实电阻值。
54.有鉴于此，本技术实施例提供一种电阻阻值的测试方法，用于测试半导体结构中的电阻，包括：获取第一接触部与第二接触部沿电阻长度方向的测量距离；获取电阻单位长度的单位阻值；获取第一接触部和第二接触部对应的寄生电阻值；根据测量距离、单位阻值以及寄生电阻值获得电阻的测量阻值。
55.为了使本技术实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本技术保护的范围。
56.参照图1，本技术实施例提供的一种电阻10阻值的测试方法具体包括：
57.步骤s101、获取第一接触部与第二接触部沿电阻长度方向的测量距离。
58.本技术实施例中用于测试的半导体结构中，包括矩形电阻10，电阻10上设置有第一接触部11和第二接触部12，第一接触部11和第二接触部12沿电阻10长度方向间隔的设置。
59.参照图2，第一接触部11和第二接触部12分别设置在矩形电阻10的两端，测量距离即为图示位置中第一接触部11与第二接触部12之间的水平距离。
60.步骤s102、获取电阻单位长度的单位阻值。
61.由于矩形电阻10的形状分布均匀，根据单位阻值和电阻10长度，能够获得测量距离之间电阻10的电阻值。具体的计算过程即为：测量距离之间电阻10的电阻值等于单位阻值与测量距离的乘积。本实施例中，获取电阻10单位长度的单位阻值可以通过对已知阻值的标准电阻值进行计算得到。
62.步骤s103、获取第一接触部和第二接触部对应的寄生电阻值。
63.值得说明的是，不同电阻10的测量距离发生改变，但电阻10的第一接触部11与第二接触部12结构相同时，其第一接触部11与第二接触部12对应的寄生电阻值也相同。因此，对于固定结构的第一接触部11和第二接触部12来说，第一接触部11与第二接触部12对应的寄生电阻值为固定值。本实施例中，获取寄生电阻值也可以通过对已知阻值的标准电阻值进行计算得到。
64.步骤s104、根据测量距离、单位阻值以及寄生电阻值获得电阻的测量阻值。
65.可选的，根据测量距离、单位阻值以及寄生电阻值获得电阻10的测量阻值包括：将寄生电阻值与测量距离和单位阻值乘积的和作为测量阻值。
66.本技术实施例提供一种电阻阻值的测试方法，用于测试矩形电阻10，包括：获取第一接触部11与第二接触部12沿电阻10长度方向的测量距离；获取电阻10单位长度的单位阻值；获取第一接触部11和第二接触部12对应的寄生电阻值；根据测量距离、单位阻值以及寄生电阻值获得电阻10的测量阻值。相比于相关技术中忽略寄生电阻值影响的测量结果，本技术实施例的测试方法将寄生电阻值与测量距离和单位阻值乘积的和作为测量阻值，提高了测量的电阻值的准确度，有利于确保半导体结构的性能。
67.在一种可能的实现方式中，参照图3和图4，获取电阻10单位长度的单位阻值的步骤可以包括：获取第一标准电阻21中第一接触部211和第二接触部212之间的第一距离l1、第二标准电阻31中第一接触部311和第二接触部312之间的第二距离l2。
68.具体的，可以获得已知真实阻值的第一标准电阻21，测量其第一接触部211和第二接触部212之间的第一距离l1。再获得已知真实阻值的第二标准电阻31，测量其第一接触部311和第二接触部312之间的第二距离l2。如图3和图4所示，第一标准电阻21和第二标准电阻31的结构相同，也即第一标准电阻21和第二标准电阻31的寄生电阻值相同，第一标准电阻21与第二标准电阻31在其延伸方向上的长度不同，垂直于其延伸方向上的长度相同，也即第一标准电阻21与第二标准电阻31的单位电阻相同。
69.在获取了第一距离l1和第二距离l2之后，可以获取第一标准电阻21的第一标准阻值r1、第二标准电阻31的第二标准阻值r2。
70.需要说明的是，第一标准电阻21的真实阻值为第一标准阻值r1，第二标准电阻31的真实阻值为第二标准阻值r2。第一标准阻值r1等于寄生电阻值与第一距离l1和单位阻值乘积的和，第二标准阻值r2等于寄生电阻值与第二距离l2和单位阻值乘积的和。
71.在获得了第一标准阻值r1和第二标准阻值r2以后，计算第一标准阻值r1和第二标准阻值r2的第一差值、第一距离l1和第二距离l2的第二差值。
72.第一差值即为第一标准电阻21与第二标准电阻31之间的阻值差。需要说明的是，
第一差值与寄生电阻值无关，是由第一距离l1和第二距离l2长度的不同决定的。第二差值即为第一距离l1与第二距离l2之间的距离差。通过第一差值与第二差值可以获得单位长度下的电阻值，也即单位阻值。
73.在获取了第一差值与第二差值以后，通过计算第一差值与第二差值的比值的绝对值，从而获得单位阻值。
74.在通过计算第一差值与第二差值的比值的绝对值来获得单位阻值的实施例中，其步骤还包括：获取不同第一标准电阻21和第二标准电阻31对应的多个绝对值。在获取多个绝对值之后，将各绝对值的平均值作为单位阻值。
75.需要说明的是，只取用一组第一标准电阻21和第二标准电阻31获得的单位阻值可能存在特殊性，为使获得的单位阻值更为准确，可获取不同的第一标准电阻21和第二标准电阻31的多个绝对值。可以理解的是，可以通过增加获取的绝对值的个数，以便进一步提高获得的单位阻值的准确性。
76.在通过计算第一差值与第二差值的比值的绝对值来获得单位阻值的实施例中，其步骤还包括：通过单位电阻、第一距离l1以及第一标准电阻21计算寄生电阻值。
77.由于第一标准电阻21的真实阻值为第一标准阻值r1，第一标准阻值r1等于寄生电阻值与第一距离l1和单位阻值乘积的和，在获得了单位电阻以后，可以将第一标准电阻21与第一距离l1和单位阻值乘积的差值作为寄生电阻值。
78.进一步的，可以通过单位电阻、不同第一标准电阻21和第二标准电阻31以及其对应的第一距离l1和第二距离l2计算多个差值，获取多个差值的平均值作为寄生电阻值，从而进一步提高获得的寄生电阻值的准确性。
79.在另一种可能的实现方式中，获取电阻10单位长度的单位阻值的步骤可以包括：获取第一标准电阻21中第一接触部211和第二接触部212之间的第一距离l1、第二标准电阻31中第一接触部311和第二接触部312之间的第二距离l2。
80.具体的，可以获得已知真实阻值的第一标准电阻21，测量其第一接触部211和第二接触部212之间的第一距离l1。再获得已知真实阻值的第二标准电阻31，测量其第一接触部311和第二接触部312之间的第二距离l2。如图3和图4所示，第一标准电阻21和第二标准电阻31结构相同，也即第一标准电阻21和第二标准电阻31的寄生电阻值相同，第一标准电阻21与第二标准电阻31在其延伸方向上的长度不同，垂直于其延伸方向上的长度相同，也即第一标准电阻21与第二标准电阻31的单位电阻相同。
81.在获取了第一距离l1和第二距离l2之后，可以获取第一标准电阻21的第一标准阻值r1、第二标准电阻31的第二标准阻值r2。
82.需要说明的是，第一标准电阻21的真实阻值为第一标准阻值r1，第二标准电阻31的真实阻值为第二标准阻值r2。第一标准阻值r1等于寄生电阻值与第一距离l1和单位阻值乘积的和，第二标准阻值r2等于寄生电阻值与第二距离l2和单位阻值乘积的和。
83.在获得了第一标准阻值r1和第二标准阻值r2以后，将第一标准阻值r1与第一距离l1对应的第一点d1、第二标准阻值r2与第二距离l2对应的第二点d2输入至关于距离和阻值的坐标系内。
84.如图5所示，建立一个关于距离和阻值的坐标系，其中坐标系的横轴为距离坐标，坐标系的纵轴为阻值坐标。将第一标准阻值r1代入阻值坐标，将第一距离l1代入距离坐标，
以得到对应的第一点d1。相似的，将第二标准阻值r2代入阻值坐标，将第二距离l2代入距离坐标，以得到对应的第二点d2。
85.在将第一点d1与第二点d2输入至关于距离和阻值的坐标系内以后，将第一点d1和第二点d2确定的标准直线斜率的绝对值作为单位阻值。
86.需要说明的是，第一点d1与第二点d2确定的标准直线即为坐标系内距离与阻值的关系曲线，由于电阻结构中阻值的变化量与第一接触部和第二接触部之间的距离的变化量成正比，比例系数即单位阻值，也即，第一点d1和第二点d2确定的标准直线斜率的绝对值即为单位阻值。
87.在通过第一点d1和第二点d2确定的标准直线斜率的绝对值确定单位阻值的实施例中，其步骤还包括：获取不同第一标准电阻21和第二标准电阻31对应的多个第一点d1和第二点d2，将多个第一点d1和多个第二点d2输入至坐标系内；拟合各点，以获得标准直线。
88.需要说明的是，只取用第一点d1和第二点d2获得的单位阻值可能存在特殊性。为使获得的单位阻值更为准确，可获取不同的第一标准电阻21和第二标准电阻31对应的多个第一点d1和第二点d2。示例性的，参照图5，可获得对应的坐标点d1、d2、d3以及d4，通过将上述四个坐标点进行拟合，以获得标准直线，标准直线斜率的绝对值即为单位阻值。可以理解的是，可以通过增加对应的坐标点的个数，进一步使得拟合的标准直线更为准确，从而进一步提高获得的单位阻值的准确性。
89.在通过第一点d1和第二点d2确定的标准直线斜率的绝对值确定单位阻值的实施例中，获取第一接触部11和第二接触部12对应的寄生电阻值包括：获取标准直线与阻值对应的坐标轴的交点，该交点对应的电阻值即为寄生电阻值。
90.如图5所示，图示位置中标准直线与阻值对应的坐标轴的交点为坐标点d0，坐标点d0在阻值坐标轴上对应的阻值r0即为寄生电阻值。
91.下面简要介绍本技术实施例中电阻10的结构。
92.参照图6，本技术实施例中的电阻10包括衬底102、设置在衬底102内的阱区103和扩散区104、设置在衬底102上的绝缘层105。
93.衬底102具有预设表面101，预设表面101即为图示位置中的上表面。衬底102可以为半导体衬底102，例如可以在多晶硅或者单晶硅中掺杂硼、铟、镓或铝等以形成p型衬底102，还可以掺杂磷、锑、砷等以形成n型衬底102，本实施例在此不对其进行限制。
94.阱区103由预设表面101向衬底102内部延伸，在一种可能的实现方式中，可以采用由预设表面101向衬底102内进行离子注入的方式形成。扩散区104由预设表面101向阱区103内部延伸，在一种可能的实现方式中，可以采用扩散工艺由预设表面101向衬底102内进行离子注入的方式形成。
95.绝缘层105覆盖在阱区103与扩散区104上，以便避免电阻10发生短路。绝缘层105的材质例如可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等。绝缘层105在预设表面101的投影为沿第一方向延伸的矩形，第一方向平行于预设表面101，绝缘层105具有沿绝缘层105延伸方向间隔的设置第一接触部11和第二接触部12。示例性的，第一接触部11与第二接触部12分别设置在绝缘层105的两端，且第一接触部11的结构与第二接触部12的结构相同，以使第一接触部11和第二接触部12所对应的寄生电阻值相同。
96.可选的，阱区103在预设表面101的投影为沿第一方向延伸的矩形，扩散区104在预
设表面101的投影为沿第一方向延伸的矩形。示例性的，阱区103与扩散区104在预设表面101的投影均为矩形，在一种可能的实现方式中，扩散区104可以位于阱区103内，以使阱区103的矩形投影面积大于扩散区104的矩形投影面积。
97.本实施例中，阱区103在预设表面101的投影可以与绝缘层105在预设表面101的投影完全重合，以使绝缘层105完全覆盖阱区103与扩散区104，从而进一步提高绝缘层105的隔离效果，进一步避免电阻10发生短路。
98.可选的，第一接触部11和第二接触部12包括接触孔，接触孔在预设表面101的投影为沿第二方向延伸的矩形，第二方向平行于预设表面101且垂直于第一方向。
99.示例性的，接触孔可以为矩形孔，接触孔贯穿绝缘层105设置，接触孔的延伸方向与绝缘层105的延伸方向垂直。如图6所示，本实施例中，第一接触部11和第二接触部12均设置有一个接触孔，当然，在其他示例中接触孔还可以设置有多个。
100.可选的，接触孔内部填充有导电材料，导电材料与扩散区104接合。示例性的，接触孔的孔底可以伸入扩散区104内，以使在接触孔内填充导电材料以后，可以使导电材料与扩散区104接合，从而使得接触孔之间的扩散区104形成电阻10。导电材料例如可以为金、铂、铜、铝、钨等，以减小第一接触部11以及第二接触部12的电阻10，进而防止第一接触部11以及第二接触部12断路。
101.可选的，在阱区103与衬底102内掺杂的离子类型相同，以实现半导体结构中电阻10的性能。具体的，在衬底102为n型衬底102的实施例中，衬底102内掺杂有n型离子，阱区103内可以掺杂有n型离子；在衬底102为p型衬底102的实施例中，衬底102内掺杂有p型离子，阱区103内可以掺杂有p型离子。
102.可选的，阱区103与扩散区104内掺杂的离子类型不同，以实现半导体结构中电阻10的性能。具体的，在阱区103内掺杂有n型离子的实施例中，扩散区104内可以掺杂有p型离子；在阱区103内掺杂有p型离子的实施例中，扩散区104内可以掺杂有n型离子。
103.可选的，扩散区104内离子的掺杂浓度高于衬底102和阱区103内离子的掺杂浓度。值得说明的是，扩散区104内离子的掺杂浓度很高时，电子可借隧道效应穿过势垒，从而在扩散区104内形成低阻值的欧姆接触，进而有利于电流在扩散区104内进行输入和输出。
104.本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
105.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。