本公開(kāi)涉及集成電路，尤其涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法、操作方法。

背景技術(shù)：

1、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(dynamic?random?access?memory，dram)是計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備中常用的半導(dǎo)體裝置，其由多個(gè)存儲(chǔ)單元構(gòu)成，每個(gè)存儲(chǔ)單元通常包括晶體管和電容器。所述晶體管的柵極與字線(xiàn)電連接、源極與位線(xiàn)電連接、漏極與電容器電連接，字線(xiàn)上的字線(xiàn)電壓能夠控制晶體管的開(kāi)啟和關(guān)閉，從而通過(guò)位線(xiàn)能夠讀取存儲(chǔ)在電容器中的數(shù)據(jù)信息，或者將數(shù)據(jù)信息寫(xiě)入到電容器中。

2、在dram等半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中通常需要對(duì)晶體管的有源區(qū)的電阻的阻值進(jìn)行測(cè)試，以便對(duì)dram等半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的性能進(jìn)行改進(jìn)。但是，對(duì)于mos結(jié)構(gòu)的晶體管，柵極層會(huì)阻擋源極區(qū)和漏極區(qū)的摻雜離子注入，從而使得摻雜離子只被注入到源極區(qū)和漏極區(qū)。然而，濃度梯度的存在，會(huì)使得所述摻雜離子擴(kuò)散到柵極層下方，從而引起有源區(qū)電阻值的變化。當(dāng)前在對(duì)有源區(qū)的電阻進(jìn)行測(cè)試時(shí)，沒(méi)有考慮柵極層的設(shè)置對(duì)有源區(qū)電阻值的影響，從而導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度和可靠性較低，影響半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)性能的改進(jìn)。

3、因此，如何提高有源區(qū)阻值檢測(cè)的準(zhǔn)確度和可靠性，從而為半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)性能的改進(jìn)提供參考，是當(dāng)前亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開(kāi)一些實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法、操作方法，用于提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中有源區(qū)阻值測(cè)試的準(zhǔn)確度和可靠性，從而為半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)性能的改進(jìn)和提高提供參考。

2、根據(jù)一些實(shí)施例，本公開(kāi)提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：

3、多個(gè)有源結(jié)構(gòu)，每個(gè)所述有源結(jié)構(gòu)包括有源區(qū)、位于所述有源區(qū)上方的柵極結(jié)構(gòu)、以及位于所述有源區(qū)上方且與所述有源區(qū)電連接的導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)；

4、多個(gè)所述有源結(jié)構(gòu)中的所述有源區(qū)沿第一方向的寬度相同，且任意兩個(gè)所述有源結(jié)構(gòu)中的所述有源區(qū)沿第二方向的長(zhǎng)度不同，所述第一方向與所述第二方向相交。

5、在一些實(shí)施例中，所述有源結(jié)構(gòu)中的所述柵極結(jié)構(gòu)包括主干部、以及與所述主干部連接且沿所述第一方向間隔排布的多個(gè)分支部；

6、任意兩個(gè)所述有源結(jié)構(gòu)中沿所述第一方向相鄰的兩個(gè)所述分支部之間的間隔距離相等。

7、在一些實(shí)施例中，所述導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)包括：

8、第一導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)，位于所述有源區(qū)上方，且與所述有源區(qū)電連接；

9、第二導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)，位于所述有源區(qū)上方，且與所述有源區(qū)電連接，所述第一導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)和所述第二導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)沿所述第二方向間隔分布于所述有源區(qū)的相對(duì)兩側(cè)，且所述第一導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)和所述第二導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)均與所述有源區(qū)部分交疊。

10、在一些實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)包括沿所述第一方向延伸的第一主體部、以及與所述第一主體部連接且沿所述第二方向延伸的多個(gè)第一延伸部，且多個(gè)所述第一延伸部沿所述第一方向間隔排布，所述第一延伸部至少部分位于所述有源區(qū)上方且與所述有源區(qū)電連接；

11、所述第二導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)包括沿所述第一方向延伸的第二主體部、以及與所述第二主體部連接且沿所述第二方向延伸的多個(gè)第二延伸部，且多個(gè)所述第二延伸部沿所述第一方向間隔排布，所述第二延伸部至少部分位于所述有源區(qū)上方且與所述有源區(qū)電連接。

12、在一些實(shí)施例中，所述主干部沿所述第二方向分布于所述有源區(qū)的外部，多個(gè)所述分支部位于所述有源區(qū)上方；

13、所述第一主體部沿所述第二方向分布于所述主干部的外部，多個(gè)所述第一延伸部沿所述第一方向分布于所述主干部的相對(duì)兩側(cè)；

14、所述第二主體部與所述第一主體部沿所述第二方向分布于所述有源區(qū)的相對(duì)兩外側(cè)，所述第二延伸部與所述第一延伸部沿所述第二方向相對(duì)分布。

15、在一些實(shí)施例中，任意兩個(gè)所述有源結(jié)構(gòu)中的所述第二延伸部與所述第一延伸部沿所述第二方向的間隔距離不同。

16、在一些實(shí)施例中，所述導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)包括：

17、第三導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)，位于所述有源區(qū)上方，且與所述有源區(qū)電連接；

18、第四導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)，位于所述有源區(qū)上方，且與所述有源區(qū)電連接，所述第三導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)和所述第四導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)沿所述第二方向分布于所述有源區(qū)的相對(duì)兩側(cè)，且所述第三導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)在所述有源區(qū)的頂面上的正投影和所述第四導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)在所述有源區(qū)的頂面上的正投影均位于所述有源區(qū)內(nèi)部。

19、在一些實(shí)施例中，所述主干部沿所述第二方向分布于所述有源區(qū)的外部，多個(gè)所述分支部位于所述有源區(qū)上方；

20、所述第三導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)在所述有源區(qū)上的投影位于兩個(gè)所述分支部在所述有源區(qū)上的投影之間的區(qū)域內(nèi)；

21、所述第四導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)在所述有源區(qū)上的投影位于兩個(gè)所述分支部在所述有源區(qū)上的投影之間的區(qū)域內(nèi)。

22、在一些實(shí)施例中，所述有源結(jié)構(gòu)還包括：

23、外部柵極結(jié)構(gòu)，位于所述有源區(qū)沿所述第一方向的外側(cè)，所述外部柵極結(jié)構(gòu)與所述柵極結(jié)構(gòu)同層設(shè)置。

24、根據(jù)另一些實(shí)施例，本公開(kāi)還提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括如下步驟：

25、提供襯底；

26、于所述襯底內(nèi)形成間隔排布的多個(gè)有源區(qū)，多個(gè)所述有源區(qū)沿第一方向的寬度均相同，且任意兩個(gè)所述有源區(qū)沿第二方向的長(zhǎng)度不同，所述第一方向與所述第二方向相交；

27、于每個(gè)所述有源區(qū)上方形成柵極結(jié)構(gòu)、以及與所述有源區(qū)電連接的導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)，形成多個(gè)有源結(jié)構(gòu)，每個(gè)所述有源結(jié)構(gòu)包括所述有源區(qū)、及與所述有源區(qū)對(duì)應(yīng)的所述柵極結(jié)構(gòu)和所述導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)。

28、根據(jù)又一些實(shí)施例，本公開(kāi)還提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的操作方法，包括如下步驟：

29、提供如上所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；

30、選擇多個(gè)所述有源結(jié)構(gòu)中的一個(gè)所述有源結(jié)構(gòu)作為第一有源結(jié)構(gòu)，并選擇多個(gè)所述有源結(jié)構(gòu)中的另一個(gè)所述有源結(jié)構(gòu)作為第二有源結(jié)構(gòu)；

31、傳輸?shù)谝粶y(cè)試信號(hào)至所述第一有源結(jié)構(gòu)中的所述導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)，并獲取所述第一有源結(jié)構(gòu)中的所述有源區(qū)的電阻，作為第一電阻；

32、傳輸所述第一測(cè)試信號(hào)至所述第二有源結(jié)構(gòu)中的所述導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)，并獲取所述第二有源結(jié)構(gòu)中的所述有源區(qū)的電阻，作為第二電阻；

33、根據(jù)所述第一電阻和所述第二電阻獲取所述有源區(qū)的單位電阻。

34、在一些實(shí)施例中，傳輸?shù)谝粶y(cè)試信號(hào)至所述第一有源結(jié)構(gòu)中的所述導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)的同時(shí)，還包括如下步驟：施加0v電壓至所述第一有源結(jié)構(gòu)中的所述柵極結(jié)構(gòu)；

35、傳輸所述第一測(cè)試信號(hào)至所述第二有源結(jié)構(gòu)中的所述導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)的同時(shí)，還包括如下步驟：施加0v電壓至所述第二有源結(jié)構(gòu)中的所述柵極結(jié)構(gòu)。

36、在一些實(shí)施例中，所述導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)包括均位于所述有源區(qū)上方且沿所述第二方向間隔分布的第一導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)和第二導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)，所述第一導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)和所述第二導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)均與所述有源區(qū)電連接，且所述第一導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)和所述第二導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)均與所述有源區(qū)部分交疊；傳輸?shù)谝粶y(cè)試信號(hào)至所述第一有源結(jié)構(gòu)中的所述導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)，并獲取所述第一有源結(jié)構(gòu)中的所述有源區(qū)的電阻，作為第一電阻的具體步驟包括：

37、傳輸?shù)谝浑妷盒盘?hào)至所述第一導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)、同時(shí)傳輸?shù)诙妷盒盘?hào)至所述第二導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)，且所述第一電壓信號(hào)高于所述第二電壓信號(hào)；

38、獲取位于所述第一導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)與所述第二導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)之間的所述有源區(qū)內(nèi)的電流，作第一電流；

39、根據(jù)所述第一電壓信號(hào)與所述第二電壓信號(hào)之間的差值、以及所述第一電流計(jì)算所述第一電阻。

40、在一些實(shí)施例中，根據(jù)所述第一電阻和所述第二電阻獲取所述有源區(qū)的單位電阻的具體步驟包括：

41、獲取所述第一有源結(jié)構(gòu)中所述第一導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)與所述第二導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)之間的距離，作為第一距離；

42、獲取所述第二有源結(jié)構(gòu)中所述第一導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)與所述第二導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)之間的距離，作為第二距離；

43、根據(jù)所述第一電阻、所述第二電阻、所述第一距離和所述第二距離計(jì)算所述有源區(qū)的單位電阻。

44、在一些實(shí)施例中，根據(jù)所述第一電阻、所述第二電阻、所述第一距離和所述第二距離計(jì)算所述有源區(qū)的單位電阻的具體步驟包括：

45、采用如下公式計(jì)算所述有源區(qū)的單位電阻rs：

46、rs＝(r2–r1)/[2(l2-l1)]

47、其中，r2表示所述第二電阻，r1表示所述第一電阻，l2表示所述第二距離，l1表示所述第一距離。

48、本公開(kāi)一些實(shí)施例提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法、操作方法，通過(guò)在有源結(jié)構(gòu)中形成有源區(qū)、位于所述有源區(qū)上方的柵極結(jié)構(gòu)、以及位于所述有源區(qū)上方且與所述有源區(qū)電連接的導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)，使得在計(jì)算所述有源區(qū)電阻的過(guò)程中將所述柵極結(jié)構(gòu)的影響考慮在內(nèi)，從而提高了所述有源區(qū)電阻測(cè)試的準(zhǔn)確度和可靠性，為半導(dǎo)體器件性能的改善提供了參考。同時(shí)，本公開(kāi)一些實(shí)施例提供的多個(gè)所述有源結(jié)構(gòu)中任意兩個(gè)所述有源結(jié)構(gòu)的有源區(qū)長(zhǎng)度不等，從而能夠通過(guò)對(duì)多個(gè)所述有源結(jié)構(gòu)的測(cè)量來(lái)減小甚至是消除導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)對(duì)有源區(qū)電阻測(cè)試的影響，以進(jìn)一步提高所述有源區(qū)電阻測(cè)試的準(zhǔn)確度和可靠性。