確定半導(dǎo)體鰭中的載流子濃度的方法
【專利摘要】一種方法，包括使用四點(diǎn)探針頭探測(cè)至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭，四點(diǎn)探針頭的四個(gè)探針引腳與所述至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭接觸。計(jì)算至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭的電阻。通過(guò)電阻計(jì)算半導(dǎo)體鰭的載流子濃度。本發(fā)明還提供了確定半導(dǎo)體鰭中的載流子濃度的方法。
【專利說(shuō)明】確定半導(dǎo)體鰭中的載流子濃度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般地涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地來(lái)說(shuō)，涉及半導(dǎo)體器件的測(cè)量方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著集成電路規(guī)模的不斷縮小和對(duì)集成電路速度要求的不斷增加，晶體管需要具有更高的驅(qū)動(dòng)電流和更小的尺寸。因此，開(kāi)發(fā)了鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FinFET)。FinFET具有增加的溝道寬度。通過(guò)形成包括位于半導(dǎo)體鰭側(cè)壁上的部分和位于半導(dǎo)體鰭的頂面上的部分的溝道來(lái)實(shí)現(xiàn)溝道寬度的增加。由于晶體管的驅(qū)動(dòng)電流與溝道寬度成比例，所以FinFET的驅(qū)動(dòng)電流增加。
[0003]在現(xiàn)有的FinFET形成工藝中，首先在硅襯底內(nèi)形成淺溝槽隔離(STI)區(qū)。然后，STI區(qū)凹進(jìn)以形成硅鰭，硅鰭包括硅襯底位于凹進(jìn)的STI區(qū)上方的部分。接下來(lái)，形成柵極介電層、柵電極以及源極和漏極區(qū)，以完成FinFET的形成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種方法，包括:使用四點(diǎn)探針頭探測(cè)至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭，所述四點(diǎn)探針頭的四個(gè)探針引腳與所述至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭接觸；測(cè)量所述至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭的電阻；以及通過(guò)所述電阻計(jì)算半導(dǎo)體鰭的載流子濃度。
[0005]該方法進(jìn)一步包括通過(guò)所述電阻計(jì)算所述半導(dǎo)體鰭的電阻率，通過(guò)所述電阻率計(jì)算所述載流子濃度。
[0006]在該方法中，在探測(cè)步驟期間，所述四點(diǎn)探針頭的所述四個(gè)探針引腳與多個(gè)半導(dǎo)體鰭接觸。
[0007]在該方法中，在探測(cè)步驟期間，所述四點(diǎn)探針頭的所述四個(gè)探針引腳與所述至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭的頂面接觸，并且所述至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭的頂面與緊鄰所述至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭的隔離區(qū)的頂面平齊。
[0008]在該方法中，在探測(cè)步驟期間，所述四點(diǎn)探針頭的所述四個(gè)探針引腳與所述至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭的頂面接觸，并且所述至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭突出到緊鄰所述至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭的隔離區(qū)之外。
[0009]該方法進(jìn)一步包括:在所述探測(cè)步驟之前，蝕刻所述隔離區(qū)以降低所述隔離區(qū)的頂面。
[0010]在該方法中，對(duì)包括具有相等寬度和相等間距的多個(gè)半導(dǎo)體鰭的測(cè)試圖案實(shí)施探測(cè)步驟，并且在多個(gè)半導(dǎo)體鰭中包括所述至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種方法，包括:四點(diǎn)探針頭的第一探針引腳、第二探針引腳、第三探針引腳和第四探針引腳與測(cè)試結(jié)構(gòu)中的多個(gè)半導(dǎo)體鰭接觸以探測(cè)測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭相互平行；施加電流以流經(jīng)所述第一探針引腳和所述第四探針引腳；通過(guò)所述第二探針引腳和所述第三探針引腳測(cè)量電壓，其中，所述第二探針引腳和所述第三探針引腳位于所述第一探針引腳和所述第四探針引腳之間；使用所述電流和所述電壓計(jì)算所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭的電阻率；以及通過(guò)電阻率計(jì)算所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭的載流子濃度。
[0012]在該方法中，從上往下看時(shí)，所述測(cè)試結(jié)構(gòu)的大小在約40μπι和約60μπι之間。
[0013]在該方法中，從上往下看時(shí)，所述第一探針引腳、所述第二探針引腳、所述第三探針引腳和所述第四探針引腳的大小在約0.1 μ m和約5 μ m之間。
[0014]在該方法中，在探測(cè)步驟期間，所述第一探針引腳、所述第二探針引腳、所述第三探針引腳和所述第四探針引腳與所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭中的一個(gè)以上的半導(dǎo)體鰭接觸。
[0015]在該方法中，在探測(cè)步驟期間，所述第一探針引腳、所述第二探針引腳、所述第三探針引腳和所述第四探針引腳與所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭的頂面接觸，并且所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭的頂面與緊鄰所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭的隔離區(qū)的頂面平齊。
[0016]在該方法中，在探測(cè)步驟期間，所述第一探針引腳、所述第二探針引腳、所述第三探針引腳和所述第四探針引腳與所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭的頂面接觸，并且所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭突出到緊鄰所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭的隔離區(qū)之外。
[0017]該方法進(jìn)一步包括:在所述探測(cè)步驟之前，蝕刻所述隔離區(qū)以降低所述隔離區(qū)的頂面。
[0018]在該方法中，所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭具有相等的寬度和相等的間距。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種方法，包括:在多個(gè)隔離區(qū)之間形成多個(gè)半導(dǎo)體鰭；實(shí)施化學(xué)機(jī)械拋光以使所述半導(dǎo)體鰭的頂面與所述多個(gè)隔離區(qū)的頂面平齊；將所述多個(gè)隔離區(qū)的頂面凹進(jìn)，其中，所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭包括位于所述多個(gè)隔離區(qū)上方的部分；以及使用四點(diǎn)探針頭探測(cè)所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭。
[0020]該方法進(jìn)一步包括:使用在探測(cè)期間測(cè)量的電阻來(lái)計(jì)算所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭的電阻率；以及通過(guò)所述電阻率計(jì)算所述半導(dǎo)體鰭的載流子濃度。
[0021]在該方法中，所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭包括位于硅鰭上方的鍺鰭，并且在探測(cè)所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭的步驟中，所述四點(diǎn)探針頭的探針引腳與所述鍺鰭接觸。
[0022]在該方法中，所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭具有相等的寬度和相等的間距。
[0023]在該方法中，從上往下看時(shí)，大小在約40 μ m和約60 μ m之間的測(cè)試結(jié)構(gòu)中包括所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭，并且從上往下看時(shí)，所述四點(diǎn)探針頭中的探針引腳的大小在約0.1 μ m和約5 μ m之間。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]為了更完整地理解實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在將結(jié)合附圖所進(jìn)行的以下描述作為參考，其中:
[0025]圖1A和圖1B分別地示出了根據(jù)一些示例性實(shí)施例的多個(gè)半導(dǎo)體鰭和在多個(gè)半導(dǎo)體鰭上所實(shí)施的四點(diǎn)探針的俯視圖和截面圖；
[0026]圖1C示出了半導(dǎo)體鰭和與半導(dǎo)體鰭接觸的用于探測(cè)的探針引腳的截面圖，其中，半導(dǎo)體鰭凸起到附近的淺溝槽隔離(STI)區(qū)上方；
[0027]圖2示出了半導(dǎo)體鰭和與半導(dǎo)體鰭接觸的用于探測(cè)的探針引腳的截面圖，其中，半導(dǎo)體鰭的頂面與淺溝槽隔離(STI)區(qū)的頂面平齊；
[0028]圖3示意性地示出了對(duì)晶圓實(shí)施化學(xué)機(jī)械拋光之后的半導(dǎo)體帶的深度差；[0029]圖4示出了作為半導(dǎo)體鰭深度的函數(shù)的半導(dǎo)體鰭的電導(dǎo)；以及
[0030]圖5示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的確定的空穴濃度的結(jié)果，其中，空穴濃度被示出為半導(dǎo)體帶的深度的函數(shù)。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下詳細(xì)討論了本發(fā)明的實(shí)施例的制造和使用。然而，應(yīng)該理解，本實(shí)施例提供了許多可以在各種具體環(huán)境中實(shí)現(xiàn)的可應(yīng)用的概念。所討論的具體實(shí)施例僅為說(shuō)明性的，并且沒(méi)有限定本發(fā)明的范圍。
[0032]根據(jù)各種示例性實(shí)施例，提供了測(cè)量半導(dǎo)體鰭的載流子濃度的方法。討論了實(shí)施例的變型例和操作。在各個(gè)附圖和所有說(shuō)明性實(shí)施例中，相同的參考標(biāo)號(hào)用于指定相同的元件。
[0033]參考圖1A，提供測(cè)量半導(dǎo)體鰭的載流子濃度的測(cè)試方案。圖1A示出了在其中包括多個(gè)半導(dǎo)體鰭12的測(cè)試結(jié)構(gòu)10的俯視圖。例如，測(cè)試結(jié)構(gòu)10可以具有矩形的俯視圖，但也可以采用其他形狀。在一些示例性實(shí)施例中，例如，測(cè)試結(jié)構(gòu)10的長(zhǎng)度LI和寬度Wl在約40 μ m和約60 μ m之間。然而，應(yīng)該理解，在通篇描述中所引用的值僅僅是示例，并可以改變?yōu)椴煌怠?br> [0034]測(cè)試結(jié)構(gòu)10包括多個(gè)半導(dǎo)體鰭12。在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體鰭12具有彼此相等的寬度W2和彼此相等的間距P。圖1C示出了圖1A中結(jié)構(gòu)的截面圖，其中，通過(guò)圖1A中的平面交叉線1C-1C截取該截面圖。在通篇描述中，位于相鄰的隔離區(qū)16之間以及上方的半導(dǎo)體帶的部分被稱為半導(dǎo)體鰭12，但在測(cè)量載流子濃度時(shí)，整個(gè)或大部分的半導(dǎo)體鰭12仍然內(nèi)嵌在隔離區(qū)16中。半導(dǎo)體鰭12被配置為用于形成鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FinFET，未示出)。在FinFET的后續(xù)形成期間，隔離區(qū)16的頂面可以凹進(jìn)，并且，半導(dǎo)體鰭12的一些頂部部分會(huì)位于所生成的隔離區(qū)16的頂部上方。然后，在半導(dǎo)體鰭12的頂部的側(cè)壁和頂面上形成柵極介電層和柵電極(未示出)。
[0035]再次參考圖1B，將包括探針`引腳PP1、PP2、PP3和PP4(也示出在圖1A中)的探針頭14用于探測(cè)半導(dǎo)體鰭12。探針頭14是被配置為實(shí)施四點(diǎn)探測(cè)的四點(diǎn)探針頭。探針引腳PPl、PP2、PP3和PP4可以用于同時(shí)探測(cè)一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體鰭12。此外，探針引腳PPl、PP2、PP3和PP4對(duì)準(zhǔn)成一條直線，使得它們與相同的半導(dǎo)體鰭12物理接觸。如圖1A所示，測(cè)試結(jié)構(gòu)10的俯視圖尺寸大于被探針引腳PP1、PP2、PP3和PP4所覆蓋的俯視圖面積，而測(cè)試結(jié)構(gòu)10的額外面積用于提供用于探針引腳PP1、PP2、PP3和PP4的額外的制程容許度。通過(guò)額外的制程容許度(process window)，即使探針引腳PP1、PP2、PP3和PP4偏離期望位置，探針引腳PP1、PP2、PP3和PP4也仍然可以接合至測(cè)試結(jié)構(gòu)10。
[0036]參考圖1A，在四點(diǎn)探針中，對(duì)探針引腳PPI和PP4施加電流I，通過(guò)探針引腳PP2和PP3測(cè)量電壓V。因此，被探測(cè)的半導(dǎo)體鰭12的部分(該部分位于探針PP2和PP3之間)的電阻Rl被計(jì)算為:
[0037]Rl = V/I[公式 I]
[0038]通過(guò)使用四點(diǎn)探針?lè)椒?，基本上從測(cè)量的電阻Rl中消除了探針引腳PP1、PP2、PP3和PP4和相應(yīng)的半導(dǎo)體鰭12之間的接觸電阻的不利影響。
[0039]參考圖1C，每個(gè)半導(dǎo)體鰭12都可以包括下部12B以及位于下部12B上方并與下部12B接觸的上部12A。在一些實(shí)施例中，部分12A和部分12B由不同材料形成，部分12A具有比部分12B更小的電阻率。例如，部分12A可以包括硅鍺，或基本上可以由純鍺形成，而部分12B包括基本上不含鍺的硅，其中，部分12A和12B都沒(méi)有摻雜P型和η型雜質(zhì)?？蛇x地，部分12Α摻雜的雜質(zhì)(P型或η型)濃度遠(yuǎn)高于部分12Β的雜質(zhì)濃度。在一些實(shí)施例中，部分12Α和12Β可以由相同材料或不同材料形成。例如，部分12Α可以被摻雜為在約IO19/cm3和約IO2Vcm3之間的雜質(zhì)濃度,而部分12Β可能被摻雜為在約1014/cm3和約IO1Vcm3之間的雜質(zhì)濃度。由于部分12A具有比半導(dǎo)體鰭12的下面的部分12B更高的載流子濃度(以及更低的電阻率)，所以電流I主要流經(jīng)半導(dǎo)體鰭12的部分12A。
[0040]電流I流經(jīng)半導(dǎo)體鰭12與探針引腳PP1、PP2、PP3和PP4接觸的一個(gè)半導(dǎo)體鰭。這等效于將電流I注入到具有寬度等于與探針引腳PP1、PP2、PP3和PP4接觸的所有的半導(dǎo)體鰭12的總寬度的鰭。如圖1A所示，尺寸(直徑或?qū)挾?，取決于探針引腳PP1、PP2、PP3和PP4的形狀)為DM。半導(dǎo)體鰭12的間距為P。相應(yīng)地，與探針引腳PP1、PP2、PP3和PP4接觸的半導(dǎo)體鰭的總數(shù)等于DM/P，而電流I流經(jīng)的所有鰭12的總寬度是W2*(DM/P)。假設(shè)所有電流都流經(jīng)半導(dǎo)體鰭12的部分12A(其具有深度Dl (圖1C))，那么用于傳導(dǎo)電流I的總截面積A為:
[0041]A = DI*W2*(DM/P)[公式 2]
[0042]在一些實(shí)施例中，例如，尺寸DM在約0.1 μ m和約5 μ m之間的范圍內(nèi)?？赡苡屑s10至約100個(gè)半導(dǎo)體鰭12同時(shí)與探針引腳PP1、PP2、PP3和PP4接觸，但是與探針引腳PP1、PP2、PP3和PP4接觸的半導(dǎo)體鰭12的數(shù)量可以在不同的范圍。
[0043]半導(dǎo)體鰭12的部分12A的電阻率P被計(jì)算為:
[0044]P = R1*A/L[公式 3]
[0045]其中，如圖1B所示，L是探針PP2與PP3之間的距離。當(dāng)已計(jì)算出電阻率P時(shí)，也可以計(jì)算載流子濃度，因?yàn)殡娮杪蔖和`載流子濃度具有以下關(guān)系:
[0046]P = I/ (e ( μ hnh+ μ ene)[公式 4]
[0047]其中，e是電子電荷，μ h是空穴遷移率，nh是空穴濃度，是μ e電子遷移率，以及Iiei是電子濃度?？昭ㄟw移率Uh和電子遷移率^是已知的。在一些實(shí)施例中，空穴或電子是占主導(dǎo)地位的電荷，因此可以忽略yhnh或者μ A，并且可以簡(jiǎn)化等式4。通過(guò)使用圖1A至圖1C以及公式I至4中的方法，可以確定半導(dǎo)體鰭12的載流子濃度。
[0048]在圖1C中，隔離區(qū)16略微凹進(jìn)，其中凹進(jìn)深度D2可能在例如約Inm和約5nm之間。由于距離D2，半導(dǎo)體鰭12包括位于隔離區(qū)16頂面上方的部分。如圖1C所示，可以通過(guò)將隔離區(qū)16蝕刻為略微低于隔離區(qū)16的頂面來(lái)實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體鰭12的凸起，其中，在用于使半導(dǎo)體鰭12和隔離區(qū)16的頂面平齊的化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)之后，實(shí)施隔離區(qū)16的蝕刻。隨著半導(dǎo)體鰭12的凸起，改進(jìn)了探針引腳PP1、PP2、PP3和PP4與半導(dǎo)體鰭12的接觸。應(yīng)該意識(shí)到，凹進(jìn)深度D2沒(méi)有高到足以用于形成FinFET。為了通過(guò)半導(dǎo)體鰭12形成FinFET，在測(cè)量載流子濃度之后，需要實(shí)施隔離區(qū)16的進(jìn)一步凹進(jìn)。
[0049]圖2示出了根據(jù)可選實(shí)施例的用于確定半導(dǎo)體鰭12的載流子濃度的測(cè)試方案的截面圖。除了半導(dǎo)體鰭12的頂面與隔離區(qū)16的頂面平齊，該實(shí)施例類似于圖1C中的實(shí)施例。可以通過(guò)實(shí)施CMP以使半導(dǎo)體鰭12和隔離區(qū)16的頂面平齊來(lái)獲取如圖2所示的半導(dǎo)體鰭12和隔離區(qū)16。應(yīng)該理解，可以通過(guò)進(jìn)一步凹進(jìn)圖2中的隔離區(qū)16來(lái)獲得圖1C中的結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)結(jié)果表明圖1C和圖2中的測(cè)試結(jié)構(gòu)的布置會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，使用圖2中的測(cè)試結(jié)構(gòu)所獲得的測(cè)量結(jié)果Rl有時(shí)候小于使用圖1C中的測(cè)試結(jié)構(gòu)所厚度的測(cè)量結(jié)果R1。當(dāng)?shù)拇_存在測(cè)量結(jié)果的差值的情況下，根據(jù)實(shí)施例，使用圖1C中的結(jié)構(gòu)而不是圖2中的結(jié)構(gòu)。
[0050]FinFET的性能與鰭的載流子濃度有關(guān)。通常，通過(guò)使用未圖案化的晶圓可以測(cè)量載流子濃度，并且通過(guò)未圖案化的晶圓測(cè)量，其中，未圖案化的晶圓包括由與部分12B(圖1C)相同的材料形成的覆蓋層以及由與部分12A相同的材料形成的覆蓋層。然而，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過(guò)未圖案化的晶圓所獲得的測(cè)量的空穴濃度低于使用根據(jù)實(shí)施例(例如，圖1A至圖1C)的方法所獲得的空穴濃度。相應(yīng)的差值高達(dá)約1.5數(shù)量級(jí)(超過(guò)10倍)。因此，通過(guò)測(cè)量大塊圖案不能獲得半導(dǎo)體鰭的載流子濃度。相反，為獲得精確的載流子濃度，例如，如圖1A、圖1B和圖1C所示，對(duì)已經(jīng)圖案化的半導(dǎo)體鰭實(shí)施測(cè)量。
[0051]根據(jù)如上所述的實(shí)施例，通過(guò)測(cè)量電阻R1、由電阻Rl計(jì)算電阻率P以及由電阻率P計(jì)算載流子濃度來(lái)獲得載流子濃度的確定。因?yàn)闊o(wú)論深度Dl (圖1C)的值是多少，電阻率P都保持相對(duì)恒定，所以這種方法是可行的(沒(méi)有犧牲結(jié)果的準(zhǔn)確性)，其中，在集成電路的制造中難以控制深度Dl。例如，圖3示意性地示出了作為在其中形成半導(dǎo)體鰭12的晶圓100中的樣本測(cè)試結(jié)構(gòu)10的位置的函數(shù)的半導(dǎo)體鰭12的深度Dl的變化。在CMP之后，不同半導(dǎo)體鰭12的深度D2’至D8’與相應(yīng)的半導(dǎo)體鰭12在晶圓100上的位置有關(guān)。因此，如果電阻率P隨著深度Dl而改變，則測(cè)量的電阻Rl將隨著位置而改變，因此確定的載流子濃度將根據(jù)測(cè)試結(jié)構(gòu)10在晶圓100上的位置而變化。然而，圖4表明電阻率P不隨深度Dl而改變，因此，使用圖1A至圖1C以及式I至4中的方法獲取準(zhǔn)確的載流子濃度是可行的。
[0052]參考圖4，作為深度(圖1C中半導(dǎo)體鰭12的Dl)的函數(shù)示出了被測(cè)量的半導(dǎo)體鰭12的電導(dǎo)(1/R1)。為了獲取圖4中的數(shù)據(jù)，對(duì)晶圓100 (圖3)上方實(shí)施三個(gè)CMP步驟，晶圓包括位于晶圓不同位置處的多個(gè)半導(dǎo)體鰭12。在每個(gè)CMP步驟之后，都實(shí)施測(cè)量。經(jīng)過(guò)三個(gè)CMP步驟之后，平均鰭深度分別為49nm、44nm和35nm。由于49nm、44nm和35nm是平均鰭深度并且分散在晶圓100上方的多個(gè)鰭的實(shí)際鰭深度彼此不同，所以在三個(gè)CMP步驟中的每個(gè)步驟之后，都可以獲得多個(gè)鰭深度。`在圖4中繪制了計(jì)算的電導(dǎo)1/R1和相應(yīng)的深度Dl0圖4示出了電導(dǎo)1/R1隨著深度Dl的增加而線性增加。根據(jù)公式3，電導(dǎo)1/R1可表示為(根據(jù)公式2):
[0053]1/R1 = A/ ( P *L)[公式 5]
[0054](1/R1)隨著Dl的增加而線性增加表明電阻率P對(duì)于圖3中多個(gè)采樣點(diǎn)保持不變，采樣點(diǎn)包含從約15 μ m至約50 μ m的深度Dl。由于電阻率P不變，所以無(wú)論從晶圓100的哪個(gè)位置獲得用于計(jì)算載流子濃度的樣本測(cè)試結(jié)構(gòu)10，計(jì)算的載流子濃度都是準(zhǔn)確的。
[0055]圖5示出了作為半導(dǎo)體鰭部分12A的深度(圖1C中的Dl)的函數(shù)的計(jì)算的半導(dǎo)體鰭12的示例性空穴濃度。通過(guò)包括Ge的部分12A和包括硅的部分12B的樣本測(cè)試結(jié)構(gòu)10來(lái)獲得圖4和圖5中的結(jié)果，部分12A和12B中沒(méi)有額外的P型和η型摻雜。結(jié)果也表明當(dāng)由工藝變化或測(cè)試結(jié)構(gòu)10在晶圓100上的位置改變(圖3)引起被測(cè)量的樣本鰭改變時(shí)，測(cè)得的載流子濃度基本上保持不變。
[0056]根據(jù)實(shí)施例，方法包括使用四點(diǎn)探針頭探測(cè)至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭，四點(diǎn)探針頭的四個(gè)探針引腳與至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭接觸。計(jì)算至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭的電阻。通過(guò)電阻計(jì)算半導(dǎo)體鰭的載流子濃度。
[0057]根據(jù)其他實(shí)施例，方法包括用四點(diǎn)探針頭的第一、第二、第三和第四探針引腳與測(cè)試結(jié)構(gòu)中的多個(gè)半導(dǎo)體鰭接觸，以探測(cè)測(cè)試結(jié)構(gòu)。多個(gè)半導(dǎo)體鰭相互平行。施加電流以流經(jīng)第一探針引腳和第四探針引腳。通過(guò)第二探針引腳和第三探針引腳測(cè)量電壓，其中，第二和第三探針引腳位于第一探針引腳和第四探針引腳之間。使用電流和電壓計(jì)算多個(gè)半導(dǎo)體鰭的電阻率。通過(guò)電阻率計(jì)算半導(dǎo)體鰭的載流子濃度。
[0058]根據(jù)又一些實(shí)施例，方法包括在多個(gè)隔離區(qū)之間形成多個(gè)半導(dǎo)體鰭，實(shí)施化學(xué)機(jī)械拋光以使半導(dǎo)體鰭的頂面和多個(gè)隔離區(qū)的頂面平齊，以及將多個(gè)隔離區(qū)的頂面凹進(jìn)。多個(gè)半導(dǎo)體鰭包括位于多個(gè)隔離區(qū)上方的部分。然后，使用四點(diǎn)探針頭探測(cè)多個(gè)半導(dǎo)體鰭。
[0059]盡管已經(jīng)詳細(xì)地描述了本實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)，但應(yīng)該理解，可以在不背離所附權(quán)利要求限定的本實(shí)施例的主旨和范圍的情況下，做各種不同的改變、替換和更改。而且，本申請(qǐng)的范圍并不僅限于本說(shuō)明書(shū)中描述的工藝、機(jī)器、制造、材料組分、裝置、方法和步驟的特定實(shí)施例。作為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，通過(guò)本發(fā)明，現(xiàn)有的或今后開(kāi)發(fā)的用于執(zhí)行與根據(jù)本發(fā)明所采用的所述相應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或獲得基本相同結(jié)果的工藝、機(jī)器、制造、材料組分、裝置、方法或步驟根據(jù)本發(fā)明可以被使用。因此，所附權(quán)利要求應(yīng)該包括在這樣的工藝、機(jī)器、制造、材料組分、裝置、方法或步驟的范圍內(nèi)。此外，每條權(quán)利要求都構(gòu)成單獨(dú)的實(shí)施例，并且多個(gè)權(quán)利要求和實(shí)施例的組合在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種方法，包括: 使用四點(diǎn)探針頭探測(cè)至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭，所述四點(diǎn)探針頭的四個(gè)探針引腳與所述至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭接觸； 測(cè)量所述至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭的電阻；以及 通過(guò)所述電阻計(jì)算半導(dǎo)體鰭的載流子濃度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)所述電阻計(jì)算所述半導(dǎo)體鰭的電阻率，通過(guò)所述電阻率計(jì)算所述載流子濃度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在探測(cè)步驟期間，所述四點(diǎn)探針頭的所述四個(gè)探針引腳與多個(gè)半導(dǎo)體鰭接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在探測(cè)步驟期間，所述四點(diǎn)探針頭的所述四個(gè)探針引腳與所述至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭的頂面接觸，并且所述至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭的頂面與緊鄰所述至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭的隔離區(qū)的頂面平齊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在探測(cè)步驟期間，所述四點(diǎn)探針頭的所述四個(gè)探針引腳與所述至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭的頂面接觸，并且所述至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭突出到緊鄰所述至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭的隔離區(qū)之外。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括: 在所述探測(cè)步驟之前，蝕刻所述隔離區(qū)以降低所述隔離區(qū)的頂面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對(duì)包括具有相等寬度和相等間距的多個(gè)半導(dǎo)體鰭的測(cè)試圖案實(shí)施探測(cè)步驟，并且在多個(gè)半導(dǎo)體鰭中包括所述至少一個(gè)半導(dǎo)體鰭。
8.一種方法，包括: 四點(diǎn)探針頭的第一探針引腳、第二探針引腳、第三探針引腳和第四探針引腳與測(cè)試結(jié)構(gòu)中的多個(gè)半導(dǎo)體鰭接觸以探測(cè)測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭相互平行； 施加電流以流經(jīng)所述第一探針引腳和所述第四探針引腳； 通過(guò)所述第二探針引腳和所述第三探針引腳測(cè)量電壓，其中，所述第二探針引腳和所述第三探針引腳位于所述第一探針引腳和所述第四探針引腳之間； 使用所述電流和所述電壓計(jì)算所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭的電阻率；以及 通過(guò)電阻率計(jì)算所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭的載流子濃度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，從上往下看時(shí)，所述測(cè)試結(jié)構(gòu)的大小在約40μ m和約60 μ m之間。
10.一種方法，包括: 在多個(gè)隔離區(qū)之間形成多個(gè)半導(dǎo)體鰭； 實(shí)施化學(xué)機(jī)械拋光以使所述半導(dǎo)體鰭的頂面與所述多個(gè)隔離區(qū)的頂面平齊； 將所述多個(gè)隔離區(qū)的頂面凹進(jìn)，其中，所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭包括位于所述多個(gè)隔離區(qū)上方的部分；以及 使用四點(diǎn)探針頭探測(cè)所述多個(gè)半導(dǎo)體鰭。
【文檔編號(hào)】G01R31/26GK103852702SQ201310034628
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月29日
【發(fā)明者】萬(wàn)幸仁, 奧野泰利, 葉凌彥, 施啟元, 邵元輔, 蔡偉駿 申請(qǐng)人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司