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探针游移对测试大型硅片微区薄层电阻的影响及仿真技术研究

作　者: 赵丽敏
导　师: 刘新福；张润利
学　校: 河北工业大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: 微区薄层电阻四探针测试技术直线四探针法方形四探针法仿真技术
分类号: TN307
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

电阻率是半导体材料中一个很重要的性能指标,通过对它的测量可以得到半导体材料的掺杂浓度等重要信息,而且直接影响到生产出来的器件的性能。因此,微区电阻率的测试成为芯片加工之中的重要工序。四探针技术是测量半导体电阻率的专用测量手段,已经有几十年的历史。它不仅包括丰富的理论,而且已经在半导体生产工艺中获得了广泛应用。作为集成电路测试手段的四探针技术有着重要的应用,为了适应集成电路快速发展的需要,对半导体材料提出了更高的检测要求:不仅要简便、快捷、准确,而且必须符合每个工艺流程的需要。这不仅需要完善的设计工具和稳定的工艺制备能力,还需要可靠性好、精度高的测试手段。论文首先介绍了四探针技术的背景、国内外研究现状及未来趋势、四探针测试法的应用及分类,并分析各种方法的原理和特点;详细分析了四探针测试技术的基本原理,重点讨论常规直线四探针法、改进范德堡法和改进Rymaszewski四探针测试方法;分析了直线四探针法和方形四探针法探针游移对测量结果的影响,并进行了对比;论述了仿真技术的定义、基本框架和工作流程,在此基础上,研究了四探针测试系统的原理,并设计了系统的部分关键电路,最后利用仿真技术进行仿真。本课题完成的工作如下:1.系统地分析了四探针测量过程中的影响因素,主要讨论了用有限元法对半导体样品的厚度修正。2.就测试细节而言,包括测试电流的选择,探针的选择,探针的位置等做了进一步的研究。3.研究了直线四探针法和方形四探针法探针游移对测试结果的影响,并对两种方法进行了对比。4.利用仿真技术设计了四探针测试系统,并实现了对一个测试区域的测量,计算得到了探针游移的误差。

探针游移对测试大型硅片微区薄层电阻的影响及仿真技术研究

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