專(zhuān)利名稱(chēng)：電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)結(jié)構(gòu)及檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件技術(shù)，尤其涉及一種電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)結(jié)構(gòu)及檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
在微執(zhí)行器、微傳感器等MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems 微機(jī)電系統(tǒng))半導(dǎo)體器件中，多晶娃器件的電阻溫度系數(shù)(Temperature Coefficient ofResistance，簡(jiǎn)稱(chēng)TCR)不僅能夠反映多晶硅器件的電阻在不同溫度的條件下對(duì)器件運(yùn)行的影響，同時(shí)決定著是否能夠有效分析多晶硅器件的熱電性能，例如熱導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù)、熱擴(kuò)散等，從而影響對(duì)器件性能的提高與改善，是MEMS半導(dǎo)體器件中的重要參數(shù)。多晶硅器件的電阻溫度系數(shù)隨著工藝條件的不同，例如晶粒尺寸的不同、沉積工藝的不同、沉積溫度的不同、摻雜濃度的不同以及摻雜類(lèi)型的不同存在區(qū)別，現(xiàn)有的多晶硅器件的電阻溫度系數(shù)的測(cè)試方法是在室溫Ttl環(huán)境下，測(cè)試并記錄多晶硅器件的電阻值Rtl ;將所述多晶硅器件加熱至一定溫度T1并保持穩(wěn)定，同時(shí)記錄此時(shí)的溫度T1，所述溫度1\在751 125°C的范圍內(nèi)；測(cè)試在所述溫度T1時(shí)多晶硅器件的電阻值R1 ;將室溫I；、電阻Rtl、溫度T1和電阻值R1代入電阻溫度系數(shù)公式，通過(guò)計(jì)算得到電阻溫度系數(shù)；所述電阻溫度系數(shù)公式為T(mén)CR= (R1-R0)/(T1-T0)。從計(jì)算得到的電阻溫度系數(shù)，可以得知所述多晶硅器件的電阻是否在高溫環(huán)境下發(fā)生變化，從而得知所測(cè)器件在高溫環(huán)境下的工作性能；在高溫環(huán)境下，當(dāng)測(cè)得的電阻溫度系數(shù)發(fā)生較大變化時(shí)，則說(shuō)明待測(cè)器件在高溫環(huán)境下的工作性能不良。然而現(xiàn)有的測(cè)試多晶硅器件的電阻溫度系數(shù)的方法中，加熱待測(cè)器件的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，且在加熱之后需要一定時(shí)間的冷卻，使待測(cè)器件保持一個(gè)恒定溫度，導(dǎo)致測(cè)試的工藝過(guò)于復(fù)雜且耗時(shí)較長(zhǎng)，因此無(wú)法達(dá)到現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件的晶圓電性測(cè)試(WAT =WaferAcceptance Test)的要求；所述晶圓電性測(cè)試包括快速測(cè)試的要求，以及批量化測(cè)試的要求。在公開(kāi)號(hào)為US 2001051212A1的美國(guó)專(zhuān)利文件中還可以發(fā)現(xiàn)更多的電阻溫度系數(shù)的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問(wèn)題是，提供一種電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)結(jié)構(gòu)，使檢測(cè)器件的電阻溫度系數(shù)的速度提高；還提供一種采用所述電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行電阻溫度系數(shù)檢測(cè)的方法，提高了檢測(cè)速度并滿足了批量測(cè)試的需求。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)結(jié)構(gòu)，包括半導(dǎo)體襯底； 位于所述半導(dǎo)體襯底表面的待測(cè)器件，所述待測(cè)器件的材料為多晶硅，所述待測(cè)器件兩端分別連接有第一導(dǎo)電插塞，所述待測(cè)器件兩端的第一導(dǎo)電插塞分別與第一金屬互聯(lián)線連接；相對(duì)所述待測(cè)器件設(shè)置的加熱層，所述加熱層的材料為多晶硅，所述加熱層兩端分別連接有第二導(dǎo)電插塞，所述第二導(dǎo)電插塞至少由兩根導(dǎo)電插塞組成，所述加熱層兩端的第二導(dǎo)電插塞分別與第二金屬互聯(lián)線連接；位于所述待測(cè)器件上方的傳感器，所述傳感器兩端分別與第三導(dǎo)電插塞連接?？蛇x的，所述傳感器的材料為金屬。 可選的，所述傳感器的面積小于待測(cè)器件的面積?？蛇x的，所述加熱層位于所述待測(cè)器件的同一層，且分別位于所述待測(cè)器件的兩側(cè)?？蛇x的，所述傳感器與所述待測(cè)器件之間以層間介質(zhì)層隔離?？蛇x的，所述傳感器與所述待測(cè)器件之間的距離為400 500納米?？蛇x的，所述加熱層與待測(cè)器件之間以絕緣層隔離。可選的，所述加熱層與所述待測(cè)器件之間的距離為O. I O. 3微米。可選的，所述加熱層位于所述待測(cè)器件的上方或下方，且以絕緣層相互隔離?？蛇x的，所述絕緣層為氧化硅或氮化硅?？蛇x的，所述加熱層與所述待測(cè)器件之間的距離為5 20納米?？蛇x的，所述加熱層位于所述待測(cè)器件的上方時(shí)，所述第一導(dǎo)電插塞貫穿所述加熱層且與加熱層電隔離?？蛇x的，所述加熱層位于所述待測(cè)器件的上方時(shí)，所述傳感器到所述加熱層的距離為400 500納米，且以層間介質(zhì)層相互隔離?？蛇x的，所述加熱層位于所述待測(cè)器件的下方時(shí)，所述傳感器到所述待測(cè)器件的距離400 500納米，且以層間介質(zhì)層相互隔離?？蛇x的，所述加熱層與第二導(dǎo)電插塞連接的一端的邊長(zhǎng)大于I納米。可選的，所述第二金屬互聯(lián)線與第二導(dǎo)電插塞連接的一端的邊長(zhǎng)大于I納米，小于等于加熱層與第二導(dǎo)電插塞連接的一端的邊長(zhǎng)相等。可選的，所述第二導(dǎo)電插塞由2 100根導(dǎo)電插塞組成?？蛇x的，所述加熱層不與第二導(dǎo)電插塞相連的一邊的邊長(zhǎng)，大于待測(cè)器件不予第一導(dǎo)電插塞相連的一邊的變長(zhǎng)。一種電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)方法，包括在第一溫度的環(huán)境下，在第一金屬互聯(lián)線兩端加載第一偏壓，使第一金屬互聯(lián)線、第一導(dǎo)電插塞和待測(cè)器件形成第一導(dǎo)電通路，且所述第一導(dǎo)電通路中具有恒定電流；在第一金屬互聯(lián)線兩端測(cè)試所述第一導(dǎo)電通路的第一電壓和第一電流，通過(guò)歐姆定律公式計(jì)算得到第一電阻；在第二金屬互聯(lián)線兩端加載第二偏壓，使第二金屬互聯(lián)線、第二導(dǎo)電插塞和加熱層形成第二導(dǎo)電通路，且所述第二導(dǎo)電通路中具有電流，使所述加熱層溫度上升，對(duì)待測(cè)器件加熱；在第三導(dǎo)電插塞兩端加載第三偏壓，使第三導(dǎo)電插塞和傳感器之間形成第三導(dǎo)電通路，并通過(guò)所述傳感器測(cè)試所在位置的溫度；
當(dāng)所述傳感器測(cè)得所在位置的溫度為第二溫度時(shí)，在第一金屬互聯(lián)線兩端加載第四偏壓，且在第一金屬互聯(lián)線兩端測(cè)試所述第一導(dǎo)電通路的第四電壓和第四電流，由歐姆定律計(jì)算得到第二電阻；將第一溫度、第二溫度、第一電阻和第二電阻代入電阻溫度系數(shù)公式，通過(guò)計(jì)算得到待測(cè)器件電阻溫度系數(shù)可選的，所述第一溫度為室溫?？蛇x的，所述第二溫度為75 125°C。可選的，所述第一導(dǎo)電通路中形成恒定電流為O I微安?？蛇x的，所述第二導(dǎo)電通路中產(chǎn)生電流的電流密度為O I毫安/微米?？蛇x的，所述歐姆定律公式為，電阻=電壓/電流。可選的，所述電阻溫度系數(shù)公式為，電阻溫度系數(shù)=(第二電阻-第一電阻)/(第
二溫度-第一溫度)?？蛇x的，所述待測(cè)器件的加熱時(shí)間為O. 5 I. 5分鐘。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)結(jié)構(gòu)，所述檢測(cè)結(jié)構(gòu)能夠直接形成于半導(dǎo)體器件內(nèi)，能夠提高電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)速度，并適用于晶圓電性測(cè)試；所述檢測(cè)結(jié)構(gòu)能夠提高電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)速度的原因是所述加熱層能夠近距離對(duì)待測(cè)器件進(jìn)行加熱，因此加熱速度提高，同時(shí)通過(guò)所述檢測(cè)結(jié)構(gòu)采用傳感器測(cè)試溫度，能夠?qū)崟r(shí)且快速地測(cè)
得溫度。進(jìn)一步的，當(dāng)所述加熱層與第二導(dǎo)電插塞連接的一端的邊長(zhǎng)大于I μ m，所述第二金屬互聯(lián)線與第二導(dǎo)電插塞連接的一端邊長(zhǎng)大于I微米，且所述第二導(dǎo)電插塞至少由2 100根導(dǎo)電插塞組成時(shí)，所述加熱層中難以發(fā)生電遷移失效；所述加熱層中難以發(fā)生電遷移失效是由于，當(dāng)在第二金屬互聯(lián)線兩端加載偏壓后，所述加熱層、第二導(dǎo)電插塞和第二金屬互聯(lián)線形成導(dǎo)電通路，且所述導(dǎo)電通路中的電流密度較小，因此所述導(dǎo)電通路中不易發(fā)生電遷移失效，使加熱層能夠產(chǎn)生高熱同時(shí)，對(duì)待測(cè)器件進(jìn)行快速加熱。進(jìn)一步的，傳感器的材料為金屬，能夠提高檢測(cè)待測(cè)器件的電阻溫度系數(shù)的速度；以金屬作為傳感器的材料能夠提高檢測(cè)電阻溫度系數(shù)的原因是由于各種金屬具有各自已知的溫度系數(shù)，通過(guò)測(cè)試金屬的電阻率，并將測(cè)得的電阻率與已知的溫度系數(shù)代入溫度系數(shù)公式，能夠快速地得到該金屬所在位置的溫度；其中，所述金屬的溫度系數(shù)公式為所述金屬的溫度系數(shù)與該金屬的電阻率以及金屬當(dāng)時(shí)的溫度的關(guān)系式。本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種采用所述電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行電阻溫度系數(shù)檢測(cè)的方法，能夠提高檢測(cè)速度，適用于晶圓電性測(cè)試；所述檢測(cè)方法能提高檢測(cè)速度是由于，所述電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)結(jié)構(gòu)引入了加熱層，所述加熱層能夠近距離的對(duì)待測(cè)器件進(jìn)行加熱，并通過(guò)傳感器能夠?qū)崟r(shí)的測(cè)試溫度，因此所述的電阻溫度系數(shù)檢測(cè)的方法的檢測(cè)速度提高。


圖I是本發(fā)明第一實(shí)施例電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖2是圖I沿AA’方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖3是圖I沿BB’方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖5是本發(fā)明第三實(shí)施例電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖6是本發(fā)明電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)方法的檢測(cè)步驟示意圖。
具體實(shí)施例方式如背景技術(shù)所述，以現(xiàn)有的測(cè)試方法測(cè)試多晶硅器件的電阻溫度系數(shù)時(shí)，由于加熱的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，且在加熱之后需要一定時(shí)間的冷卻，使所測(cè)器件保持一個(gè)恒定溫度，使測(cè)試的工藝過(guò)于復(fù)雜且耗時(shí)較長(zhǎng)，因此無(wú)法達(dá)到現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件的晶圓電性測(cè)試的要求。為了提高半導(dǎo)體器件的電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)速度，本發(fā)明的發(fā)明人提供了一種電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)，包括半導(dǎo)體襯底；位于所述半導(dǎo)體襯底表面的待測(cè)器件，所述待測(cè)器件的材料為多晶硅，所述待測(cè)器件兩端分別連接有第一導(dǎo)電插塞，所述待測(cè)器件兩端的第一導(dǎo)電插塞分別與第一金屬互聯(lián)線連接；相對(duì)所述待測(cè)器件設(shè)置的加熱層，所述加熱層的材料為多晶硅，所述加熱層兩端分別連接有第二導(dǎo)電插塞，所述第二導(dǎo)電插塞至少由兩根導(dǎo)電插塞組成，所述加熱層兩端的第二導(dǎo)電插塞分別與第二金屬互聯(lián)線連接；位于所述待測(cè)器件上方的傳感器，所述傳感器兩端分別與第三導(dǎo)電插塞連接。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)結(jié)構(gòu)，所述檢測(cè)結(jié)構(gòu)能夠直接形成于半導(dǎo)體器件內(nèi)，能夠提高了電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)速度，并適用于晶圓電性測(cè)試；所述檢測(cè)結(jié)構(gòu)能夠提高電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)速度的原因是所述加熱層能夠近距離對(duì)待測(cè)器件進(jìn)行加熱，因此加熱速度提高，同時(shí)通過(guò)所述檢測(cè)結(jié)構(gòu)采用傳感器測(cè)試溫度，能夠?qū)崟r(shí)且快速地測(cè)得溫度。本發(fā)明的發(fā)明人還提供了一種電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)方法，請(qǐng)參考圖6，包括步驟步驟S101,在第一溫度的環(huán)境下,在第一金屬互聯(lián)線兩端加載第一偏壓,使第一金屬互聯(lián)線、第一導(dǎo)電插塞和待測(cè)器件形成的第一導(dǎo)電通路，且所述第一導(dǎo)電通路中具有恒定電流；步驟S102，在第一金屬互聯(lián)線兩端測(cè)試所述第一導(dǎo)電通路的第一電壓和第一電流，通過(guò)歐姆定律公式計(jì)算得到第一電阻；步驟S103，在第二金屬互聯(lián)線兩端加載第二偏壓，使第二金屬互聯(lián)線、第二導(dǎo)電插塞和加熱層形成的第二導(dǎo)電通路，且所述第二導(dǎo)電通路中具有電流，使所述加熱層溫度上升，對(duì)待測(cè)器件加熱；步驟S104，在第三導(dǎo)電插塞兩端加載第三偏壓，使第三導(dǎo)電插塞和傳感器之間形成第三導(dǎo)電通路，并通過(guò)所述傳感器測(cè)試傳感器所在位置的溫度；步驟S105，當(dāng)所述傳感器測(cè)得其所在位置的溫度為第二溫度時(shí)，在第一金屬互聯(lián)線兩端加載第四偏壓，且在第一金屬互聯(lián)線兩端測(cè)試所述第一導(dǎo)電通路的第四電壓和第四電流，由歐姆定律計(jì)算得到第二電阻；步驟S106，將第一溫度、第二溫度、第一電阻和第二電阻代入電阻溫度系數(shù)公式，通過(guò)計(jì)算得到待測(cè)器件電阻溫度系數(shù)。本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種采用所述電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行電阻溫度系數(shù)檢測(cè)的方法能夠提高檢測(cè)速度，適用于晶圓電性測(cè)試；所述檢測(cè)方法能提高檢測(cè)速度是由于，所述電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)結(jié)構(gòu)引入了加熱層，所述加熱層能夠近距離的對(duì)待測(cè)器件進(jìn)行加熱，并通過(guò)傳感器能夠?qū)崟r(shí)的測(cè)試溫度，因此所述的電阻溫度系數(shù)檢測(cè)的方法的檢測(cè)速度提高。以下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)所述電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)方法進(jìn)行說(shuō)明。
以下將結(jié)合附圖對(duì)具體實(shí)施例所述電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。第一實(shí)施例請(qǐng)參考圖1，為本實(shí)施例所述電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖，包括半導(dǎo)體襯底100 ;待測(cè)器件102，位于所述半導(dǎo)體襯底100表面，所述待測(cè)器件102的材料為多晶硅。所述半導(dǎo)體襯底100作用是為后續(xù)形成半導(dǎo)體器件提供工作平臺(tái)，所述半導(dǎo)體襯底100的材料為η型硅、P型硅、絕緣層上的硅(SOI)、氮化硅以及砷化鎵等III-V族化合物
坐寸ο所述待測(cè)器件102可以是MEMS半導(dǎo)體器件中的微執(zhí)行器、微傳感器等器件；所述半導(dǎo)體襯底100與所述待測(cè)器件102之間，依照具體的半導(dǎo)體器件的工藝要求，還能有若干多晶硅器件層并通過(guò)隔離層電隔離。在本實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底100與所述待測(cè)器件102之間有一層介質(zhì)層101，所述介質(zhì)層101的材料為氧化硅或氮化硅。請(qǐng)參考圖I和圖2，其中圖2為圖I沿ΑΑ’方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，所述待測(cè)器件102兩端分別連接有第一導(dǎo)電插塞110 ;所述待測(cè)器件102兩端的第一導(dǎo)電插塞110分別與第一金屬互聯(lián)線120連接。所述第一導(dǎo)電插塞110的材料為銅、鎢、鋁等金屬。所述第一金屬互聯(lián)線120的材料為銅、鎢、鋁等金屬，所述第一金屬互聯(lián)線120用于連接加載焊盤(pán)和測(cè)試焊盤(pán)(未示出)；所述加載焊盤(pán)用于在檢測(cè)過(guò)程中在待測(cè)器件102兩端加載偏壓；所述測(cè)試焊盤(pán)用于在待測(cè)器件102兩端測(cè)試電流，從而得出待測(cè)器件的電阻。請(qǐng)參考圖I和圖3，其中圖3為圖I沿ΒΒ’方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，分立兩塊的加熱層103，位于所述待測(cè)器件102的同一層，且分別位于所述待測(cè)器件102的兩側(cè)；所述加熱層103兩端分別連接有第二導(dǎo)電插塞111 ;所述加熱層103兩端的第二導(dǎo)電插塞111分別與第二金屬互聯(lián)線121連接。所述加熱層103不與第二導(dǎo)電插塞111相連的一邊的邊長(zhǎng)，大于待測(cè)器件102不與第一導(dǎo)電插塞相連的一邊的邊長(zhǎng)；而且加熱層103不與第二導(dǎo)電插塞111相連的一邊，與待測(cè)器件102不與第一導(dǎo)電插塞相連的一邊相鄰，使待測(cè)器件102能夠完全受熱且受熱均勻。所述加熱層103的材料為多晶硅，所述加熱層103與第二導(dǎo)電插塞111連接的一端的邊長(zhǎng)為I 30 μ m。所述第二金屬互聯(lián)線121的材料為銅、鋁、鎢等金屬，第二金屬互聯(lián)線121與第二導(dǎo)電插塞111連接的一端的邊長(zhǎng)范圍是大于I μ m,小于等于加熱層103與第二導(dǎo)電插塞111連接的一端的邊長(zhǎng)。所述第二金屬互聯(lián)線121與加熱層103之間也以層間介質(zhì)層106相互隔離，所述層間介質(zhì)層為氧化娃、氮化娃中的一種或兩種重疊。所述第二導(dǎo)電插塞111由2 100根導(dǎo)電插塞組成。當(dāng)所述加熱層103與第二導(dǎo)電插塞111連接的一端的邊長(zhǎng)大于I μ m，所述第二金屬互聯(lián)線121與第二導(dǎo)電插塞111連接的一端邊長(zhǎng)大于I μ m，且所述第二導(dǎo)電插塞111至少由2 100根導(dǎo)電插塞組成時(shí)，所述加熱層中難以發(fā)生電遷移失效；所述加熱層中難以發(fā)生電遷移失效是由于，當(dāng)在第二金屬互聯(lián)線121兩端加載偏壓后，所述加熱層103、第二導(dǎo)電插塞111和第二金屬互聯(lián)線121形成導(dǎo)電通路，且所述導(dǎo)電通路中的電流密度較小，因此所述導(dǎo)電通路中不易發(fā)生電遷移失效，使加熱層103能夠產(chǎn)生高熱同時(shí)，對(duì)待測(cè)器件102進(jìn)行快速加熱。所述加熱層103與待測(cè)器件102之間以絕緣層105隔離，所述絕緣層105的材料為氧化硅或氮化硅，所述加熱層103與待測(cè)器件102之間的距離為O. I O. 3 μ m ;所述加熱層103設(shè)置于半導(dǎo)體器件內(nèi)，且與待測(cè)器件102的距離近，能夠?qū)Υ郎y(cè)器件102快速加熱，提高了電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)速度。請(qǐng)參考圖2，傳感器104，位于所述待測(cè)器件102上方，所述傳感器104兩端分別與第三導(dǎo)電插塞112連接。所述傳感器104的材料為金屬，包括銅、鋁、鎢、鐵、銀等。所述傳感器104的工作原理為所述金屬在不同的溫度下具有不同的溫度系數(shù)；在溫度T的環(huán)境下，在所述金屬兩端加入偏壓，并測(cè)得的金屬的電阻為R，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到金屬的電阻率P ;其中，電阻率P =R · S/L，其中S為所述金屬電流通過(guò)時(shí)的橫截面積，L為所述金屬電流通過(guò)的長(zhǎng)度；將金屬的電阻率P和溫度T代入溫度系數(shù)公式，得到金屬的溫度T :其中，溫度系數(shù)公式P =PQ(l+aT)，其中P ^為所述金屬在0°C時(shí)的電阻率，α為金屬在0°C時(shí)的溫度系數(shù)，而且所述金屬0°C時(shí)的電阻P ^以及溫度系數(shù)α已知，且如表I所示表I
權(quán)利要求
1.一種電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括 半導(dǎo)體襯底； 位于所述半導(dǎo)體襯底表面的待測(cè)器件，所述待測(cè)器件的材料為多晶硅，所述待測(cè)器件兩端分別連接有第一導(dǎo)電插塞，所述待測(cè)器件兩端的第一導(dǎo)電插塞分別與第一金屬互聯(lián)線連接； 相對(duì)所述待測(cè)器件設(shè)置的加熱層，所述加熱層的材料為多晶硅，所述加熱層兩端分別連接有第二導(dǎo)電插塞，所述第二導(dǎo)電插塞至少由兩根導(dǎo)電插塞組成，所述加熱層兩端的第二導(dǎo)電插塞分別與第二金屬互聯(lián)線連接； 位于所述待測(cè)器件上方的傳感器，所述傳感器兩端分別與第三導(dǎo)電插塞連接。
2.如權(quán)利要求I所述電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傳感器的材料為金屬。
3.如權(quán)利要求I所述電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傳感器的面積小于待測(cè)器件的面積。
4.如權(quán)利要求I所述電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述加熱層位于所述待測(cè)器件的同一層，且分別位于所述待測(cè)器件的兩側(cè)。
5.如權(quán)利要求4所述電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傳感器與所述待測(cè)器件之間以層間介質(zhì)層隔離。
6.如權(quán)利要求4所述電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傳感器與所述待測(cè)器件之間的距離為400 500納米。
7.如權(quán)利要求4所述電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述加熱層與待測(cè)器件之間以絕緣層隔離。
8.如權(quán)利要求4所述電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述加熱層與所述待測(cè)器件之間的距離為O. I O. 3微米。
9.如權(quán)利要求I所述電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述加熱層位于所述待測(cè)器件的上方或下方，且以絕緣層相互隔離。
10.如權(quán)利要求9所述電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述絕緣層為氧化硅或氮化硅。
11.如權(quán)利要求9所述電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述加熱層與所述待測(cè)器件之間的距離為5 20納米。
12.如權(quán)利要求9所述電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述加熱層位于所述待測(cè)器件的上方時(shí)，所述第一導(dǎo)電插塞貫穿所述加熱層且與加熱層電隔離。
13.如權(quán)利要求9所述電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述加熱層位于所述待測(cè)器件的上方時(shí)，所述傳感器到所述加熱層的距離為400 500納米，且以層間介質(zhì)層相互隔離。
14.如權(quán)利要求9所述電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述加熱層位于所述待測(cè)器件的下方時(shí)，所述傳感器到所述待測(cè)器件的距離400 500納米，且以層間介質(zhì)層相互隔離。
15.如權(quán)利要求I所述電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述加熱層與第二導(dǎo)電插塞連接的一端的邊長(zhǎng)大于I微米。
16.如權(quán)利要求I所述電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二金屬互聯(lián)線與第二導(dǎo)電插塞連接的一端的邊長(zhǎng)大于I微米，小于等于加熱層與第二導(dǎo)電插塞連接的一端的邊長(zhǎng)相等。
17.如權(quán)利要求I所述電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二導(dǎo)電插塞由2 100根導(dǎo)電插塞組成。
18.如權(quán)利要求I所述電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述加熱層不與第二導(dǎo)電插塞相連的一邊的邊長(zhǎng)，大于待測(cè)器件不與第一導(dǎo)電插塞相連的一邊的邊長(zhǎng)。
19.一種電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)方法，其特征在于，包括步驟 在第一溫度的環(huán)境下，在第一金屬互聯(lián)線兩端加載第一偏壓，使第一金屬互聯(lián)線、第一導(dǎo)電插塞和待測(cè)器件形成第一導(dǎo)電通路，且所述第一導(dǎo)電通路中具有恒定電流； 在第一金屬互聯(lián)線兩端測(cè)試所述第一導(dǎo)電通路的第一電壓和第一電流，通過(guò)歐姆定律公式計(jì)算得到第一電阻； 在第二金屬互聯(lián)線兩端加載第二偏壓，使第二金屬互聯(lián)線、第二導(dǎo)電插塞和加熱層形成第二導(dǎo)電通路，且所述第二導(dǎo)電通路中具有電流，使所述加熱層溫度上升，對(duì)待測(cè)器件加執(zhí). 在第三導(dǎo)電插塞兩端加載第三偏壓，使第三導(dǎo)電插塞和傳感器之間形成第三導(dǎo)電通路，并通過(guò)所述傳感器測(cè)試所在位置的溫度； 當(dāng)所述傳感器測(cè)得所在位置的溫度為第二溫度時(shí)，在第一金屬互聯(lián)線兩端加載第四偏壓，且在第一金屬互聯(lián)線兩端測(cè)試所述第一導(dǎo)電通路的第四電壓和第四電流，由歐姆定律計(jì)算得到第二電阻； 將第一溫度、第二溫度、第一電阻和第二電阻代入電阻溫度系數(shù)公式，通過(guò)計(jì)算得到待測(cè)器件電阻溫度系數(shù)。
20.如權(quán)利要求19所述電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)方法，其特征在于，所述第一溫度為室溫。
21.如權(quán)利要求19所述電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)方法，其特征在于，所述第二溫度為75 125。。。
22.如權(quán)利要求19所述電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)方法，其特征在于，所述第一導(dǎo)電通路中形成恒定電流為O I微安。
23.如權(quán)利要求19所述電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)方法，其特征在于，所述第二導(dǎo)電通路中產(chǎn)生電流的電流密度為O I毫安/微米。
24.如權(quán)利要求19所述電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)方法，其特征在于，所述歐姆定律公式為，電阻=電壓/電流。
25.如權(quán)利要求19所述電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)方法，其特征在于，所述電阻溫度系數(shù)公式為，電阻溫度系數(shù)=(第二電阻-第一電阻)/(第二溫度-第一溫度)。
26.如權(quán)利要求19所述電阻溫度系數(shù)的檢測(cè)方法，其特征在于，所述待測(cè)器件的加熱時(shí)間為O. 5 I. 5分鐘。
全文摘要
一種電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)及檢測(cè)方法，其中所述電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)包括半導(dǎo)體襯底；位于所述半導(dǎo)體襯底表面的待測(cè)器件，所述待測(cè)器件的材料為多晶硅，所述待測(cè)器件兩端分別連接有第一導(dǎo)電插塞，所述待測(cè)器件兩端的第一導(dǎo)電插塞分別與第一金屬互聯(lián)線連接；相對(duì)所述待測(cè)器件設(shè)置的加熱層，所述加熱層的材料為多晶硅，所述加熱層兩端分別連接有第二導(dǎo)電插塞，所述第二導(dǎo)電插塞至少由兩根導(dǎo)電插塞組成，所述加熱層兩端的第二導(dǎo)電插塞分別與第二金屬互聯(lián)線連接；位于所述待測(cè)器件上方的傳感器，所述傳感器兩端分別與第三導(dǎo)電插塞連接。所述電阻溫度系數(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)能夠提高對(duì)待測(cè)器件的加熱速度和溫度測(cè)試速度，進(jìn)而提高檢測(cè)電阻溫度系數(shù)的速度。
文檔編號(hào)G01R31/26GK102621468SQ201210085789
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者于濤, 李冰寒, 江紅, 王哲獻(xiàn), 胡勇, 高超 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司