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

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。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

声明

第一章 绪论

第二章 四探针测试方法研究

第三章 探针游移对测试结果的影响

第四章 四探针测试系统仿真技术研究

第五章 结论

参考文献

附录

致谢