开尔文结构的电阻测试方法技术

本发明专利技术公开了一种开尔文结构的电阻测试方法，包括步骤：步骤一、提供开尔文测试结构，包括串联在一起的被测试电阻、第一寄生电阻和第二寄生电阻并形成有两个电压测试端和两个电流测试端；步骤二、在两个电流测试端施加第一电流，同时在两个电压测试端中测试第一电压；步骤三、在两个电流测试端施加和第一电流的方向相反的第二电流，同时在两个电压测试端中测试第二电压；步骤四、将第一电压减去第二电压的差值除以第一电流和第二电流的差值得到被测试电阻的最终测试值。本发明专利技术能降低电阻测试误差如由测试电压中的失调电压所产生的误差，从而使测试结果接近真实值。

Resistance test method of Kelvin structure

【技术实现步骤摘要】
开尔文结构的电阻测试方法
本专利技术涉及一种半导体集成电路测试方法，特别是涉及一种开尔文结构的电阻测试方法。
技术介绍
半导体中有很多小电阻(通常＜1ohm)的测试。通常采用开尔文结构即四端法进行测试如图1所示，是现有开尔文测试结构的示意图；开尔文测试结构包括被测试电阻Rx、第一寄生电阻Rc1和第二寄生电阻Rc2，所述被测试电阻Rx的第一端3连接所述第一寄生电阻Rc1的第二端，所述被测试电阻Rx的第二端4连接所述第二寄生电阻Rc2的第一端。所述被测试电阻Rx的第一端3和第二端为两个对应的电压测试端。所述第一寄生电阻Rc1的第一端1和所述第二寄生电阻Rc2的第二端2为两个对应的电流测试端。图1中，显示了和两个电流测试端连接的电流源，用于为串联的所述被测试电阻Rx、所述第一寄生电阻Rc1和所述第二寄生电阻Rc2提供测试电流Ix。图1中还显示了和两个电压测试端连接的电压计，用于测试电压Vx。测试时，施加电流Ix，量测电压Vx，测得电阻Rx＝Vx/Ix。相较两端法，开尔文结构减少了接触电阻的干扰，提升了测试精度。然而，小电阻的测试精度受测试回路自身比如导线或探针卡的误差影响。电路分析可知，实际电阻值即真实值和理想电阻值之间存在误差Voffset/I，Voffset表示测试电压Vx中的失调电压。失调电压Voffset的来源包括受测试回路自身比如导线或探针卡的误差影响。随着待测电阻的阻值逐渐减小，误差对测试精度的影响不可忽略。此外，电路中继电器在开合时产生的瞬态电压，造成短暂的电压漂移，也会影响小电阻的测量精度。如图2所示，是现有开尔文结构的电阻测试方法的测试曲线；曲线102对应于所述被测试电阻Rx的真实值曲线，曲线102中为扣除了失调电压Voffset之后的曲线，故为去除了失调电压Voffset影响的真实值曲线。曲线101为失调电压Voffset为0V时对应所述被测试电阻Rx的理想值曲线，所述被测试电阻Rx的实际测试值即为曲线101的斜率。由此，可知，现有方法中，所述被测试电阻Rx的实际测试值为一理想值，并不能反映所述被测试电阻Rx的真实值，故存在误差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种开尔文结构的电阻测试方法，能降低电阻测试误差从而使测试结果接近真实值。为解决上述技术问题，本专利技术提供的开尔文结构的电阻测试方法包括如下步骤：步骤一、提供开尔文测试结构，包括被测试电阻、第一寄生电阻和第二寄生电阻，所述被测试电阻的第一端连接所述第一寄生电阻的第二端，所述被测试电阻的第二端连接所述第二寄生电阻的第一端。所述被测试电阻的第一端和第二端为两个对应的电压测试端。所述第一寄生电阻的第一端和所述第二寄生电阻的第二端为两个对应的电流测试端。步骤二、在两个所述电流测试端施加第一电流，同时在两个所述电压测试端中测试第一电压。步骤三、在两个所述电流测试端施加第二电流，同时在两个所述电压测试端中测试第二电压；所述第二电流和所述第一电流的方向相反。步骤四、将所述第一电压减去所述第二电压的差值除以所述第一电流和所述第二电流的差值得到所述被测试电阻的最终测试值。进一步的改进是，所述被测试电阻为1欧姆以下的小电阻。进一步的改进是，所述被测试电阻包括：多晶硅电阻，扩散电阻，金属电阻。进一步的改进是，所述被测试电阻集成在半导体衬底上。进一步的改进是，所述半导体衬底包括硅衬底。进一步的改进是，步骤二中由所述第一电压除以所述第一电流形成的所述被测试电阻的第一测试值存在第一误差值。步骤三中由所述第二电压除以所述第二电流形成的所述被测试电阻的第二测试值存在第二误差值。所述第一误差值和所述第二误差值的正负相反并在步骤四实现抵消，使所述被测试电阻的最终测试值的误差值降低或消除。进一步的改进是，所述第二电流的绝对值等于所述第一电流的绝对值。进一步的改进是，在晶圆允收测试(WAT)实现开尔文结构的电阻测试。进一步的改进是，两个所述电压测试端都形成有衬垫，两个所述电流测试端都得形成有衬垫。进一步的改进是，各所述衬垫都和晶圆允收测试机台的探针卡上的探针连接。进一步的改进是，所述第一寄生电阻为所述被测试电阻的第一端到所述晶圆允收测试机台的电流施加端的寄生电阻。所述第二寄生电阻为所述被测试电阻的第二端到所述晶圆允收测试机台的电流施加端的寄生电阻。进一步的改进是，所述第一误差值和所述第二误差值的来源包括由测试回路中的导电线和探针卡形成的失调电压产生的误差。进一步的改进是，所述第一误差值和所述第二误差值的来源还包括测试过程中，所述晶圆允收测试机台中的继电器开合时产生的瞬态电压在两个所述电压测试端形成的电压漂移对应的失调电压产生的误差。进一步的改进是，所述第一误差值和所述第二误差值和所述最终测试值的数量级相当。进一步的改进是，所述衬垫都由正面金属层组成。本专利技术在保持开尔文测试结构不变的条件下，结合了正反两个方向的电流进行测试，取两次测试形成的电阻值的平均值作为被测试电阻的最终测试值，由于测试形成的两个测试电压的失调电压能互相抵消，故能降低电阻测试误差从而使测试结果接近真实值。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：图1是现有开尔文测试结构的示意图；图2是现有开尔文结构的电阻测试方法的测试曲线；图3是本专利技术实施例开尔文结构的电阻测试方法的流程图；图4是本专利技术实施例开尔文结构的电阻测试方法的测试曲线。具体实施方式如图3所示，是本专利技术实施例开尔文结构的电阻测试方法的流程图；如图4所示，是本专利技术实施例开尔文结构的电阻测试方法的测试曲线；本专利技术实施例开尔文结构的电阻测试方法包括如下步骤：步骤一、提供开尔文测试结构，包括被测试电阻Rx、第一寄生电阻Rc1和第二寄生电阻Rc2，所述被测试电阻Rx的第一端3连接所述第一寄生电阻Rc1的第二端，所述被测试电阻Rx的第二端4连接所述第二寄生电阻Rc2的第一端。所述被测试电阻Rx的第一端3和第二端为两个对应的电压测试端。所述第一寄生电阻Rc1的第一端1和所述第二寄生电阻Rc2的第二端2为两个对应的电流测试端。图1中，显示了和两个电流测试端连接的电流源，用于为串联的所述被测试电阻Rx、所述第一寄生电阻Rc1和所述第二寄生电阻Rc2提供测试电流Ix。图1中还显示了和两个电压测试端连接的电压计，用于测试电压Vx。本专利技术实施例方法中，所述被测试电阻Rx为1欧姆以下的小电阻。所述被测试电阻Rx包括：多晶硅电阻，扩散电阻，金属电阻。所述被测试电阻Rx集成在半导体衬底上。所述半导体衬底包括硅衬底。步骤二、在两个所述电流测试端施加第一电流I1，同时在两个所述电压测试端中测试第一电压Vx1。由所述第一电压Vx1除以所述第一电流I1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开尔文结构的电阻测试方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤一、提供开尔文测试结构，包括被测试电阻、第一寄生电阻和第二寄生电阻，所述被测试电阻的第一端连接所述第一寄生电阻的第二端，所述被测试电阻的第二端连接所述第二寄生电阻的第一端；/n所述被测试电阻的第一端和第二端为两个对应的电压测试端；/n所述第一寄生电阻的第一端和所述第二寄生电阻的第二端为两个对应的电流测试端；/n步骤二、在两个所述电流测试端施加第一电流，同时在两个所述电压测试端中测试第一电压；/n步骤三、在两个所述电流测试端施加第二电流，同时在两个所述电压测试端中测试第二电压；所述第二电流和所述第一电流的方向相反；/n步骤四、将所述第一电压减去所述第二电压的差值除以所述第一电流和所述第二电流的差值得到所述被测试电阻的最终测试值。/n

【技术特征摘要】
1.一种开尔文结构的电阻测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、提供开尔文测试结构，包括被测试电阻、第一寄生电阻和第二寄生电阻，所述被测试电阻的第一端连接所述第一寄生电阻的第二端，所述被测试电阻的第二端连接所述第二寄生电阻的第一端；
所述被测试电阻的第一端和第二端为两个对应的电压测试端；
所述第一寄生电阻的第一端和所述第二寄生电阻的第二端为两个对应的电流测试端；
步骤二、在两个所述电流测试端施加第一电流，同时在两个所述电压测试端中测试第一电压；
步骤三、在两个所述电流测试端施加第二电流，同时在两个所述电压测试端中测试第二电压；所述第二电流和所述第一电流的方向相反；
步骤四、将所述第一电压减去所述第二电压的差值除以所述第一电流和所述第二电流的差值得到所述被测试电阻的最终测试值。


2.如权利要求1所述的开尔文结构的电阻测试方法，其特征在于：所述被测试电阻为1欧姆以下的小电阻。


3.如权利要求2所述的开尔文结构的电阻测试方法，其特征在于：所述被测试电阻包括：多晶硅电阻，扩散电阻，金属电阻。


4.如权利要求3所述的开尔文结构的电阻测试方法，其特征在于：所述被测试电阻集成在半导体衬底上。


5.如权利要求4所述的开尔文结构的电阻测试方法，其特征在于：所述半导体衬底包括硅衬底。


6.如权利要求5所述的开尔文结构的电阻测试方法，其特征在于：步骤二中由所述第一电压除以所述第一电流形成的所述被测试电阻的第一测试值存在第一误差值；
步骤三中由所述第二电压除以所述第二电流形成的所述被测试电阻的第二测试值存在第二误差值；
所述第一误差值和所述第二误差值的正负相反并在步骤四实现抵消，使所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：武浩，韩斌，李旭东，杨启毅，
申请(专利权)人：华虹半导体无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32