[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體薄膜的測量系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN102650661A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝金剛
• 申請（專利權(quán)）人: 北京京東方光電科技有限公司
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26;H01L21/66
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體薄膜的測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由半導(dǎo)體本身的特征決定，其導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，且導(dǎo)電性與其離子摻雜濃度、致密度、厚度等多個因素有關(guān)。當(dāng)前半導(dǎo)體工藝中，半導(dǎo)體膜僅能進(jìn)行在線厚度測量，不能測量薄膜特性，如致密度、缺陷數(shù)、雜質(zhì)濃度等。而薄膜特性對由半導(dǎo)體膜制成的產(chǎn)品的特性影響很大。可是，現(xiàn)有技術(shù)中并不存在測量薄膜特性的方法。

現(xiàn)有技術(shù)中存在測試特性參數(shù)的方式，但都不適用于半導(dǎo)體膜。例如，采用四探針測量方法金屬薄膜時，在基板上鍍上金屬薄膜，然后放入測量設(shè)備。測量設(shè)備采用四個探針接觸金屬膜層，測量四個探針之間的電流或者電阻。由于一定面積內(nèi)的電阻與材質(zhì)的厚度相關(guān)，因此可以利用電阻求得金屬薄膜的厚度。還可以采用光反射原理測非金屬層厚度，也就是通過不同介質(zhì)的折射系數(shù)不同，利用光的折射原理，進(jìn)行厚度測量。

但是，探針接觸金屬膜時誤差非常大，并會對金屬膜有破壞，因此這種方式的測試點(diǎn)有限制，不能在半導(dǎo)體薄膜的使用區(qū)域測量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了半導(dǎo)體薄膜的測量系統(tǒng)，可以較準(zhǔn)確的測量出半導(dǎo)體薄膜的特性參數(shù)。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體薄膜的測量系統(tǒng)，包括：

電荷生成器，用于產(chǎn)生第一電荷，并將所述第一電荷傳輸?shù)交_；

所述基臺，具有導(dǎo)電功能，用于作為下電容板向基板提供第一電荷；

所述基板，放置在提供第一電荷的基臺上，上表面鍍有半導(dǎo)體薄膜；

上電容板，位于所述半導(dǎo)體薄膜上方，當(dāng)所述基臺提供第一電荷時，所述上電容板產(chǎn)生與所述第一電荷電性相反的第二電荷；

處理器，用于根據(jù)所述第一電荷的第一電荷總量和第二電荷的第二電荷總量，確定出所述基臺至所述上電容板之間的總電容；根據(jù)所述基板的電容、所述基臺和所述上電容板之間的空間電容、以及總電容，確定出所述基板上半導(dǎo)體薄膜的電容。

較佳的，所述基臺含有金屬片。

較佳的，所述上電容板與所述半導(dǎo)體薄膜之間具有預(yù)定的垂直距離。

較佳的，還包括：傳送設(shè)備，用于將所述基板傳送并取放在所述基臺上。

較佳的，還包括：薄膜測厚探頭，用于測量所述半導(dǎo)體薄膜的厚度。

較佳的，所述處理器，還用于根據(jù)所述半導(dǎo)體薄膜的電容、所述半導(dǎo)體薄膜的厚度、所述半導(dǎo)體薄膜的面積和真空介電常數(shù)，確定所述半導(dǎo)體薄膜的相對介電常數(shù)。

較佳的，所述處理器，還用于將所述半導(dǎo)體薄膜的相對介電常數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)薄膜介電常數(shù)范圍進(jìn)行比對；當(dāng)比對結(jié)果為在標(biāo)準(zhǔn)薄膜介電常數(shù)范圍內(nèi)時，確定所述半導(dǎo)體薄膜的相對介電常數(shù)符合使用要求。

較佳的，所述上電容板的數(shù)量大于一時，所述處理器，還用于根據(jù)每個上電容板分別確定出所述半導(dǎo)體薄膜若干位置的電容；當(dāng)所述若干電容均在標(biāo)準(zhǔn)薄膜介電常數(shù)范圍內(nèi)時，確定所述半導(dǎo)體薄膜的均勻性符合使用要求。

較佳的，還包括：去離子設(shè)備，用于去除所述測量后半導(dǎo)體薄膜上的離子。

本發(fā)明實(shí)施例提供了半導(dǎo)體薄膜的測量系統(tǒng)，用于較準(zhǔn)確的測量出半導(dǎo)體薄膜的特性參數(shù)。使用本發(fā)明實(shí)施例提供的半導(dǎo)體薄膜的測量系統(tǒng)，通過在半導(dǎo)體薄膜的上方和下方分別構(gòu)成電容板，由上下電容板之間的電容等可以確定出半導(dǎo)體薄膜的電容，進(jìn)而根據(jù)其他可測量參數(shù)確定出相對介電常數(shù)等。而且，可以在半導(dǎo)體薄膜的不同區(qū)域分別設(shè)置上電容板，通過確定出的若干個半導(dǎo)體薄膜的電容，可以判斷出半導(dǎo)體薄膜的均勻性是否良好。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中半導(dǎo)體薄膜的測量系統(tǒng)示意圖；

圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例中半導(dǎo)體薄膜測量系統(tǒng)的示意圖；

圖3為本發(fā)明又一實(shí)施例中半導(dǎo)體薄膜測量系統(tǒng)的示意圖；

圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例中半導(dǎo)體薄膜測量系統(tǒng)的示意圖；

圖5為本發(fā)明再一實(shí)施例中半導(dǎo)體薄膜測量系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合各個附圖對本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的主要實(shí)現(xiàn)原理、具體實(shí)施方式及其對應(yīng)能夠達(dá)到的有益效果進(jìn)行詳細(xì)地闡述。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體薄膜的測量系統(tǒng)，如圖1所示，該方法包括：

電荷生成器100，用于產(chǎn)生第一電荷，并將所述第一電荷傳輸?shù)交_101；

基臺101，具有導(dǎo)電功能，用于作為下電容板向基板102提供第一電荷；

基板102，放置在提供第一電荷的基臺101上，上表面鍍有半導(dǎo)體薄膜103；