[實(shí)用新型]一種磷硅玻璃和多晶硅厚度的在線同步測(cè)試裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220255769.4
• 申請(qǐng)日: 2012-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN202609923U
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉海韻;黃慶安;周再發(fā)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): B81C99/00
• 分類號(hào): B81C99/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型提供了一種微機(jī)電器件幾何學(xué)參數(shù)的測(cè)試裝置，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種磷硅玻璃和多晶硅厚度的在線同步測(cè)試裝置。

背景技術(shù)

微機(jī)電器件的幾何學(xué)參數(shù)是器件最基礎(chǔ)的參數(shù)，通過在線測(cè)量幾何學(xué)參數(shù)，可以獲得器件的形貌尺寸，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)制作工藝的工藝誤差。多晶硅是制造微機(jī)電器件結(jié)構(gòu)重要的和基本的材料，通常通過化學(xué)氣相淀積（CVD）方法制造得到，并由光刻工藝形成需要的圖形。磷硅玻璃（PSG）是重要的犧牲層材料，在制作可動(dòng)結(jié)構(gòu)時(shí)，PSG層的厚度用于定義可動(dòng)結(jié)構(gòu)的縱向移動(dòng)范圍。因此，在制造過程中結(jié)構(gòu)材料和犧牲層材料往往是直接相疊，這些材料的厚度參數(shù)對(duì)于微機(jī)電器件結(jié)構(gòu)非常重要。微機(jī)電產(chǎn)品的制造廠商希望能夠在工藝線內(nèi)通過通用的測(cè)量?jī)x器進(jìn)行在線測(cè)試，及時(shí)地反映工藝對(duì)幾何參數(shù)的影響，因此，不離開加工環(huán)境并采用通用設(shè)備進(jìn)行的在線測(cè)試成為工藝監(jiān)控的必要手段。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本實(shí)用新型提供了一種磷硅玻璃和多晶硅厚度的在線同步測(cè)試裝置，該在線同步測(cè)試裝置利用多晶硅爬越由磷硅玻璃制造的多個(gè)臺(tái)階，通過對(duì)三組五個(gè)多晶硅電阻的測(cè)試，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)磷硅玻璃和多晶硅厚度的測(cè)試。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種磷硅玻璃和多晶硅厚度的在線同步測(cè)試裝置，該測(cè)試裝置包括絕緣襯底、以及固定于絕緣襯底頂面的第一測(cè)試單元、第二測(cè)試單元和第三測(cè)試單元三個(gè)測(cè)試單元，其中，

每個(gè)測(cè)試單元包括磷硅玻璃層和四探針多晶硅電阻測(cè)試橋，四探針多晶硅電阻測(cè)試橋包括一根多晶硅電阻條和連接在多晶硅電阻條上的四個(gè)測(cè)試電極；每個(gè)測(cè)試電極中固定一金屬塊；磷硅玻璃層固定于絕緣襯底頂面；磷硅玻璃層被刻蝕成相互平行的凹槽，在凹槽間形成臺(tái)階；多晶硅電阻條覆蓋在磷硅玻璃層上，且多晶硅電阻條爬越磷硅玻璃層上的臺(tái)階；

所述的第一測(cè)試單元中，四探針多晶硅電阻測(cè)試橋的數(shù)量為一個(gè)，多晶硅電阻條與笛卡爾坐標(biāo)系的X軸方向平行，且四探針多晶硅電阻測(cè)試橋中的測(cè)試電極位于磷硅玻璃層上的臺(tái)階的兩側(cè)；

所述的第二測(cè)試單元中，四探針多晶硅電阻測(cè)試橋的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)四探針多晶硅電阻測(cè)試橋共用兩個(gè)測(cè)試電極，其中，一個(gè)四探針多晶硅電阻測(cè)試橋中的多晶硅電阻條爬越磷硅玻璃層上的臺(tái)階，另一個(gè)四探針多晶硅電阻測(cè)試橋中的多晶硅電阻條為平面；多晶硅電阻條呈傾斜布置，且與笛卡爾坐標(biāo)系的X軸之間形成β₁夾角，β₁大于0度小于90度；

所述的第三測(cè)試單元中，四探針多晶硅電阻測(cè)試橋的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)四探針多晶硅電阻測(cè)試橋共用兩個(gè)測(cè)試電極，其中，一個(gè)四探針多晶硅電阻測(cè)試橋中的多晶硅電阻條爬越磷硅玻璃層上的臺(tái)階，另一個(gè)四探針多晶硅電阻測(cè)試橋中的多晶硅電阻條為平面；多晶硅電阻條呈傾斜布置，且與笛卡爾坐標(biāo)系的X軸之間形成β₂夾角，β₂大于0度小于90度，且β₂與β₁不相等。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的有益效果是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)磷硅玻璃和多晶硅厚度的在線同步測(cè)試。本技術(shù)方案中，在絕緣襯底的頂面固定的第一測(cè)試單元、第二測(cè)試單元和第三測(cè)試單元三個(gè)測(cè)試單元。每個(gè)測(cè)試單元包括磷硅玻璃層和四探針多晶硅電阻測(cè)試橋，磷硅玻璃層被刻蝕成相互平行的凹槽，在凹槽間形成臺(tái)階；且多晶硅電阻條爬越磷硅玻璃層上的臺(tái)階。第一測(cè)試單元中，多晶硅電阻條與笛卡爾坐標(biāo)系的X軸方向平行。第二測(cè)試單元和第三測(cè)試單元中，分別有兩個(gè)四探針多晶硅電阻測(cè)試橋重疊設(shè)置，其中，一個(gè)四探針多晶硅電阻測(cè)試橋中的多晶硅電阻條爬越磷硅玻璃層上的臺(tái)階，另一個(gè)四探針多晶硅電阻測(cè)試橋中的多晶硅電阻條為平面。第二測(cè)試單元中的多晶硅電阻條與笛卡爾坐標(biāo)系的X軸之間形成β₁夾角。第三測(cè)試單元中的多晶硅電阻條與笛卡爾坐標(biāo)系的X軸之間形成β₂夾角，且β₂與β₁不相等。采用四探針法，通過對(duì)三組五個(gè)四探針多晶硅電阻測(cè)試橋的測(cè)試，結(jié)合多晶硅電阻條與笛卡爾坐標(biāo)系中的x軸的夾角，可得到磷硅玻璃和多晶硅厚度。測(cè)試設(shè)備要求低，普通的電流源和數(shù)字電壓表就可完成測(cè)試，測(cè)試過程及測(cè)試參數(shù)值穩(wěn)定。加工過程與微機(jī)電器件同步，沒有特殊加工要求。由電學(xué)激勵(lì)和電學(xué)測(cè)量來(lái)提取參數(shù)，完全符合在線測(cè)試的要求。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型中第一測(cè)試單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中的A-A剖面圖。

圖3是本實(shí)用新型中單個(gè)臺(tái)階放大后的剖面圖。