[发明专利]欧姆接触区方块电阻的修正方法

权利要求书

1.一种欧姆接触区方块电阻的修正方法，包括如下步骤：

1)制备欧姆接触测试图形：

在半导体材料上先淀积金属电极或进行离子注入，再通过高温退火和台面隔离制备出两组结构类似的圆形欧姆接触测试图形，第一组测试图形包括一个中心接触的圆形欧姆电极A1和两个同心的圆环形的欧姆电极，即第一圆环形的欧姆电极A2和第二圆环形的欧姆电极A3；第二组测试图形包括一个中心接触的圆形欧姆电极B1和两个同心的圆环形的欧姆电极，即第一圆环形的欧姆电极B2和第二圆环形的欧姆电极B3；

设第一组测试图形的圆形欧姆电极A1与第二组测试图形中的圆形欧姆电极B1的半径相等，均为r₁；设第一组欧姆接触测试图形中的第一圆环形欧姆电极A2的内、外半径分别为r₂和r₃，设第二组欧姆接触测试图形中的第一圆环形欧姆电极B2的内、外半径分别为r′₂和r′₃；设第一组测试图形中的第二圆环形欧姆电极A3与第二组测试图形中的第二圆环形欧姆电极B3的内、外半径相等，均为r₄和r₅；

其中，r¹、r²、r³、r⁴、r⁵的值根据实际所测样片上第一组欧姆接触测试图形中各部分半径测量得出；r′²、r′³的值根据实际所测样片上第二组欧姆接触测试图形中对应部分半径测量得出，且各部分半径的大小关系满足：r₁＜r₂＜r₃＜r₄＜r₅、r₁＜r′₂＜r′₃＜r₄＜r₅；

2)基于矩形传输线模型对欧姆接触区方块电阻值进行修正：

2a)在第一组欧姆接触测试图形的圆形欧姆电极A1与第二圆环形欧姆电极A3之间施加偏置电压V₁，并在回路中串联电流表，读取电流表的值I₁，利用欧姆定律计算得到第一组欧姆接触测试图形的圆形欧姆电极A1与第二圆环形欧姆电极A3之间的总电阻值R_L1；

2b)在第二组欧姆接触测试图形的圆形欧姆电极B1与第二圆环形欧姆电极B3之间施加偏置电压V₂，并在回路中串联电流表，读取电流表的值I₂，利用欧姆定律计算得到第一组欧姆接触测试图形的圆形欧姆电极B1与第二圆环形欧姆电极B3之间的总电阻值R_L2；

2c)根据步骤2a)总电阻R_L1和2b)步骤中的总电阻R_L2，构建欧姆接触区方块电阻修正公式：

其中，等号左边的R_shc是待求的欧姆接触区方块电阻，等号右边的第一项R_sh是有源区电阻，其值可利用传统的矩形传输线模型TLM法提取，定义等号右边的第二项为修正项Δ，即：

其中，r₁＜r′₂＜r′₃＜r₄；

利用上式准确算出欧姆接触区方块电阻R_shc。

2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤2c)中构建欧姆接触区方块电阻修正项公式，按如下步骤进行：

2c1)将第一组圆形测试图形中圆形欧姆电极A1与第二圆环形欧姆电极A3之间的总电阻值R_L1表示为：

R_L1＝R_A1+R_A12+R_A2+R_A23+R_A3，

其中，R_A1为第一组欧姆接触测试图形中圆形欧姆电极A1下方欧姆接触区的电阻值，R_A12为第一组欧姆接触测试图形中圆形欧姆电极A1与第一圆环形欧姆电极A2之间有源区的电阻值，R_A2为第一组欧姆接触测试图形中第一圆环形欧姆电极A2下方欧姆接触区的电阻值，R_A23为第一组欧姆接触测试图形中第一圆环形欧姆电极A2与第二圆环形欧姆电极A3之间有源区的电阻值，R_A3为第一组欧姆接触测试图形中第二圆环形欧姆电极A3下方欧姆接触区的电阻值；

2c2)将第二组欧姆接触测试图形中圆形欧姆电极B1与第二圆环形欧姆电极B3之间的总电阻值R_L2表示为：

R_L2＝R_B1+R_B12+R_B2+R_B23+R_B3，

其中，R_B1为第二组欧姆接触测试图形中圆形欧姆电极B1下方接触区电阻，R_B12为第二组欧姆接触测试图形中圆形欧姆电极B1与第一圆环形欧姆电极B2之间有源区的电阻值，R_B2为第二组欧姆接触测试图形中第一圆环形欧姆电极B2下方接触区电阻，R_B23为第二组欧姆接触测试图形中第一圆环形欧姆电极B2与第二圆环形欧姆电极B3之间有源区的电阻值，R_B3为第二组欧姆接触测试图形中第二圆环形欧姆电极B3下方接触区电阻；

2c3)根据第一组测试图形的圆形欧姆电极A1与第二组测试图形中的圆形欧姆电极B1半径相同、第二圆环形欧姆电极A3和B3半径相同的关系，得到两组欧姆接触测试图形中各部分的电阻关系：R_A1＝R_B1，R_A3＝R_B3，并将步骤2b)中第二组欧姆接触测试图形的圆形欧姆电极B1与第二圆环形欧姆电极B3之间的电阻值R_L2表达式变形为：

R_L2＝R_A1+R_B12+R_B2+R_B23+R_A3；

2c4)分别计算第一组欧姆接触测试图形中第一圆环形欧姆电极A2下方的接触区的电阻值R_A2和第二组欧姆接触测试图形中第一圆环形欧姆电极B2下方的接触区的电阻值R_B2：

2c5)分别计算第一组测试图形中圆形欧姆电极A1与第一圆环形欧姆电极A2之间的有源区电阻R_A12和第二组测试图形中圆形欧姆电极B1与第一圆环形欧姆电极B2之间的有源区电阻R_B12：

2c6)分别计算第一组欧姆接触测试图形中第一圆环形欧姆电极A2与第二圆环形欧姆电极A3之间的有源区电阻R_A23，第二组欧姆接触测试图形中第一圆环形欧姆电极B2与第二圆环形欧姆电极B3之间的有源区电阻R_B23：

2c7)将步骤2c4)中的R_A2计算式、步骤2c5)中的R_A12计算式以及步骤2c6)中的R_A23计算式均带入步骤2c1)中的R_L1的公式中，可得：

2c8)将步骤2c4)中的R_B2计算式、步骤2c5)中的R_B12计算式以及步骤2c6)中的R_B23计算式均带入步骤2c3)中的R_L2的公式中，可得：

2c9)将步骤2c8)中R_L2的表达式与步骤公式2c7)中R_L1的表达式作差，得到计算欧姆接触区方块电阻R_shc的修正公式：

其中，R_sh是有源区电阻，其值利用传统矩形传输线模型TLM测量计算得出。