[发明专利]获取晶圆的电阻温度系数的离散度的工业实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种获取晶圆的电阻温度系数的离散度的工业实现方法。

背景技术

在半导体集成电路中，电阻温度系数（Temperature Coefficient of Resistance，TCR）是半导体器件的一项重要参数。电阻温度系数能够反映半导体器件的电阻在不同温度的条件下对器件运行的影响，决定着是否能够有效分析半导体器件的热电性能，例如，热导率、热膨胀系统、热扩散等，从而影响对器件性能的提高与改善。

电阻温度系数（TCR）表示电阻当温度改变1度时，电阻值的相对变化，当温度每升高1℃时电阻的增加值与原来电阻的比值，单位为ppm/℃（即10E(-6)×℃）。电阻温度系数通常定义为：TCR=dR/R×dT。从上述公式中可见电阻温度系数可以直接反映出一个电阻元件的各种电路的热电性能，在设计和制作电路时必须知道所用电阻元件的温度系数及其变化规律，以便在设计和制作时采用各种补偿措施以保证电路在应用过程中能适应一定范围的环境温度变化。

但是，现有技术仅提供了针对某一半导体器件的热电性能的获取方法，还没有获得该器件在整个晶圆或者整个工艺中的热电性能的离散度的工业实现方法，这导致晶圆的误操作大大提高。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术无法获得晶圆的热电性能的离散度。

为解决上述问题，本发明提供一种获取晶圆的电阻温度系数的离散度的工业实现方法，包括：在所述晶圆上选取至少两个尺寸不同的电阻作为待测电阻；测量每个待测电阻在不同预设温度下的电阻值；根据每个待测电阻在不同预设温度下的电阻值获得每个待测电阻的电阻温度系数；计算全部待测电阻的电阻温度系数的标准差以获得电阻温度系数的离散度。

可选的，所述选取至少两个尺寸不同的电阻包括：选取至少两个长宽比不同的电阻。

可选的，所述不同预设温度包括：平均室温和所述晶圆的最大工作温度。

可选的，所述根据每个待测电阻在不同预设温度下的电阻值获得每个待测电阻的电阻温度系数包括：对每个待测电阻在平均室温和所述晶圆的最大工作温度的电阻值进行一次函数拟合；根据每个待测电阻对应的一次函数得出每个待测电阻的电阻温度系数。

可选的，所述不同预设温度包括：四个预设温度，其中，最小的预设温度为平均室温，最大的预设温度为所述晶圆的最大工作温度。

可选的，所述根据每个待测电阻在不同预设温度下的电阻值获得每个待测电阻的电阻温度系数包括：对每个待测电阻在所述四个预设温度下的电阻值进行一次或二次函数拟合；根据每个待测电阻对应的函数得出每个待测电阻的电阻温度系数。

可选的，所述计算全部待测电阻的电阻温度系数的标准差以获得电阻温度系数的离散度包括：

计算全部待测电阻的电阻温度系数的平均值；

根据所述平均值和公式计算得出电阻温度系数的标准差，其中，表示电阻温度系数的标准差、X_i表示各电阻对应的电阻温度系数，表示全部待测电阻的电阻温度系数的平均值，N表示电阻温度系数的个数。

可选的，所述待测电阻的数量大于1000。

可选的，所述晶圆的数量为至少两个。

可选的，在所述晶圆上选取至少两个尺寸不同的电阻作为待测电阻包括：在所述晶圆上的至少两个芯片上选取至少两个尺寸不同的电阻作为待测电阻。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明技术方案中，首先在晶圆上选取多个尺寸不同的电阻作为待测电阻，并测量所述待测电阻在不同预设温度下的电阻值，然后根据所述电阻值获得每个待测电阻的电阻温度系数，最后计算得出电阻温度系数的标准差从而获得了晶圆的电阻温度系数的离散度，根据电阻温度系数的离散度可以获知该器件在某工艺中的热电性能。

进一步地，可选方案中，所述不同预设温度可以包括四个预设温度，其中，最小的预设温度为平均室温，最大的预设温度为所述晶圆的最大工作温度。由于预设温度的个数较少，因此测量每个待测电阻在预设温度下的电阻值时所需的时间较少；并且，在获得每个待测电阻的电阻温度系数时，仅需要对四个电阻值进行拟合，因此提高了获得晶圆的电阻温度系数的离散度的效率。另外，在对四个电阻值进行拟合时，还可以采用一次函数进行拟合，拟合过程更加简单方便，从而进一步提高了获得电阻温度系数的离散度的效率。