[發明專利]方塊電阻測量方法以及方塊電阻測量裝置

有效

• 申請號: 201210093709.1
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN102621390A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 韋敏俠;謝佳佳
• 申請（專利權）人: 上海宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: G01R27/08
• 分類號: G01R27/08
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及半導體設計領域，更具體地說，本發明涉及一種方塊電阻測量方法以及方塊電阻測量裝置。

背景技術

方塊電阻又稱薄層電阻，其定義為正方形的半導體薄層，在電流方向所呈現的電阻，單位為歐姆每方。簡單來說，方塊電阻(Sheet?Resistance)就是指導電材料單位厚度單位面積上的電阻值。簡稱方阻，理想情況下它等于該材料的電阻率除以厚度。

方塊電阻有一個特性，即任意大小的正方形邊到邊的電阻都是一樣的，不管邊長是1m還是0.1m，它們的方阻都是一樣，這樣方阻僅與導電膜的厚度和電阻率有關。

圖1和圖2示意性地示出了根據現有技術的方塊電阻測量方法；其中圖1示意性地示出了根據現有技術的方塊電阻測量方法的流程圖，圖2示意性地示出了根據現有技術的方塊電阻測量方法的測量結構。在圖2所示的測量結構中，在方塊電阻的四邊中分別連接第一測試點1、第二測試點2、第三測試點3以及第四測試點4。

如圖1所示，對于如圖2所示的測量結構，執行如下步驟：

在步驟S0中，首先，設定一個強制電流值If；

在步驟S1中，在使流過第一測試點1和第二測試點2之間的電流大小為所設定的強制電流值If的情況下，測量第三測試點3和第四測試點4之間的第一電壓值V34；

在步驟S2中，在使流過第二測試點2和第三測試點3之間的電流大小為所設定的強制電流值If的情況下，測量第四測試點4和第一測試點1之間的第二電壓值V41；

在步驟S3中，在使流過第三測試點3和第四測試點4之間的電流大小為所設定的強制電流值If的情況下，測量第一測試點1和第二測試點2之間的第三電壓值V12；

在步驟S4中，在使流過第四測試點4和第一測試點1之間的電流大小為所設定的強制電流值If的情況下，測量第二測試點2和第三測試點3之間的第四電壓值V23；

在步驟S5中，利用Rs＝4.5324*(V12+V23+V34+V41)/4/If計算方塊電阻值Rs。

但是，上述現有的方塊電阻測量方法的缺陷在于測量精度不夠，而且不能測量方塊電阻特別小的方塊電阻。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在上述缺陷，提供一種測量精度提高而且能測量方塊電阻特別小的方塊電阻的方塊電阻測量方法以及方塊電阻測量裝置。

根據本發明的第一方面，提供了一種方塊電阻測量方法，其包括：在方塊電阻的四邊中分別連接第一測試點、第二測試點、第三測試點以及第四測試點；

依次設定多個參考電流值；針對所有參考電流值，通過將參考電流值設置為強制電流值來計算方塊電阻值，并且記錄所計算的方塊電阻值；根據所記錄的所有方塊電阻值判斷適合作為強制電流值的參考電流值，并將所述參考電流值設置為最終的強制電流值。

優選地，所述通過將參考電流值設置為強制電流值來計算方塊電阻值的步驟中計算方塊電阻值的方法包括：在使流過第一測試點和第二測試點之間的電流大小為所設定的強制電流值的情況下，測量第三測試點和第四測試點之間的第一電壓值；在使流過第二測試點和第三測試點之間的電流大小為所設定的強制電流值的情況下，測量第四測試點和第一測試點之間的第二電壓值；在使流過第三測試點和第四測試點之間的電流大小為所設定的強制電流值的情況下，測量第一測試點和第二測試點之間的第三電壓值；在使流過第四測試點和第一測試點之間的電流大小為所設定的強制電流值的情況下，測量第二測試點和第三測試點之間的第四電壓值；利用下面的式子計算方塊電阻值：方塊電阻值＝4.5324×(第一電壓值+第二電壓值+第三電壓值+第四電壓值)/4/強制電流值。

優選地，在每次測量方塊電阻值，取多個測量對象，并且根據每個測量對象的方塊電阻值繪制曲線，最后，根據方塊電阻值曲線的穩定性來選擇最終的強制電流值。

優選地，將曲線波動范圍小的曲線設置為最終的強制電流值。

根據本發明的第二方面，提供了一種方塊電阻測量裝置，其包括：與方塊電阻的四邊分別連接的第一測試點、第二測試點、第三測試點以及第四測試點；

參考電流值設置模塊，用于依次設定多個參考電流值；方塊電阻值計算模塊，用于針對所有參考電流值，通過將參考電流值設置為強制電流值來計算方塊電阻值，并且記錄所計算的方塊電阻值；強制電流值判斷模塊，用于根據所記錄的所有方塊電阻值判斷適合作為強制電流值的參考電流值，并將所述參考電流值設置為最終的強制電流值。