[发明专利]多晶硅电阻温度系数监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造方法，特别是涉及一种多晶硅电阻温度系数监控方法。

背景技术

集成电路中电阻通常采用多晶硅电阻实现，模拟电路设计中对电阻精度要求越来越高，电阻温度特性的偏差对模拟电路的性能和良率有很大影响，设计中需要考虑不同工艺批次，不同温度下电阻的偏差。

晶片允收测试(Wafer Acceptance Test，WAT)测量只能测量常温下器件的特性，不能升降温，所以集成电路大规模生产中电阻温度系数的偏差不能在片监控。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多晶硅电阻温度系数监控方法，能在WAT测量中实现对多晶硅电阻温度系数的偏差的在片监控。

为解决上述技术问题，本发明提供的多晶硅电阻温度系数监控方法包括如下步骤：

步骤一、在晶片形成多个待测多晶硅电阻且同时在各所述待测多晶硅电阻的周侧形成围绕所述待测多晶硅电阻的加热电阻环，所述加热电阻环通电流时会使所述待测多晶硅电阻瞬间升温到所需的温度。

步骤二、将所述晶片放置在WAT测量设备上，通过对所述加热电阻环加不同的电压来调节所述加热电阻环的导通电流从而调节所述待测多晶硅电阻的温度。

步骤三、在所述WAT测量设备上测试各种不同温度下的各所述待测多晶硅电阻的电阻值，实现对所述待测多晶硅电阻的温度系数监控。

进一步的改进是，还包括：

步骤四、重复步骤二和步骤三实现对多片所述晶片上的各所述待测多晶硅电阻进行测试，并统计出不同温度下的各所述待测多晶硅电阻的阻值变化，实现对所述待测多晶硅电阻的温度系数监控。

进一步的改进是，在步骤二之前还包括进行预先测试形成所述待测多晶硅电阻的电阻温度曲线的步骤。

进一步的改进是，每个工艺节点的所述待测多晶硅电阻测量一次所述电阻温度曲线。

进一步的改进是，所述电阻温度曲线的测试包括步骤：

将所述晶片放置在具有升温控制的探针台上。

通过所述探针台对所述晶片进行升温并升温到所需的温度。

对升温后的所述待测多晶硅电阻进行电阻值的测量。

通过在一系列的温度下测量所述待测多晶硅电阻的电阻值得到所述电阻温度曲线。

进一步的改进是，根据所述电阻温度曲线，根据步骤三中测量得到的所述待测多晶硅电阻的电阻值反推出测试时对应的温度。

进一步的改进是，在步骤二之前还包括进行测试形成所述加热电阻环的加热条件曲线，所述加热条件曲线通过如下步骤得到：

测试一系列所述加热电阻环的所加电压值对应的所述待测多晶硅电阻的电阻值。

根据所测得的所述待测多晶硅电阻的电阻值并结合所述电阻温度曲线得到所述加热电阻环的各所加电压值对应的温度。

所述加热电阻环的各所加电压值和对应的温度形成所述加热电阻环的加热条件曲线。

进一步的改进是，步骤二中根据所需要的温度并结合所述加热条件曲线得到测试时需要在所述加热电阻环上所加的电压。

进一步的改进是，所述待测多晶硅电阻包括P型多晶硅电阻和N型多晶硅电阻。

所述加热电阻环的组成材料为多晶硅。

进一步的改进是，所述待测多晶硅电阻呈条状结构。

进一步的改进是，在所述待测多晶硅电阻的两侧分别形成有接触孔并通过接触孔引出两个电极。

进一步的改进是，所述加热电阻环呈一围绕所述待测多晶硅电阻的条状结构的矩形环，所述矩形环的两条长边和所述条状结构的长度方向平行，所述矩形环的两条短边和所述条状结构的长度方向垂直。

进一步的改进是，在所述矩形环的两条短边上的中间位置上形成有接触孔并通过接触孔引出两个电极。

进一步的改进是，所述加热电阻环中和每个电极对应的接触孔包括多个且呈阵列排列。

本发明通过晶片上形成多个围绕待测多晶硅电阻的加热电阻环，加热电阻环能够通过加电流加热并实现对待测多晶硅电阻的加热，WAT测量设备本身不具备加热装置，但是WAT测量设备是用于对晶片进行电参数的监控，故能够通过WAT测量设备对加热电阻环进行加电压实现对加热电阻环的在片通电加热，从而能通过对加热电阻环的加热来实现对待测多晶硅电阻的测量温度的设置，这使得本发明实现在WAT测量中提供自带的稳定加热装置，从而实现对多晶硅电阻温度系数的偏差的在片监控。