测定试样电性能的方法技术

一种通过利用多点探针进行多次测量，获得包括非导电区和导电或半导电测试区的试样电性能的方法。该方法如下步骤：提供磁力线垂直穿过测试区的磁场；将探针带入到测试区上的第一位置，探针的导电针头与测试区接触，测定每个针头相对非导电区和测试区之间分界线的位置；测定每个针头之间的距离；选择一个针头作为定位在用来测定试样中电压的导电针头之间的电流源，进行第一测量；移动探针并进行第二次测量；基于第一和第二测量计算测试区的电性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。本专利技术进一步涉及一种用于测定试样电性能的系统。
技术介绍
相关的方法和系统可以在公开文献如DE 27 26 982 A1、DE 42 31 392A1、JP 52 062479、DD 110 981 A1、US 2004/0183554、US 6,943,571、US 4,703,252、US 5,691,648、US 6,747,445、US 2005/0151552、US2005/0081609和US 2005/0062448中找到。参考所有上面提到的专利公开文献，为了所有的目的通过参考它们的全部将其全部并入本说明书中。
技术实现思路
例如，当利用根据本专利技术的系统来执行根据本专利技术的方法时，优选使用探针，用来测试或测定试样的电性能。该探针可包括探针主体和支撑第一多个导电针头的针头支撑部分。该针头支撑部分可从探针主体延伸，并且该探针可进一步包括连接到第一多个导电针头每个的导电线路，用来建立从测试设备到每个导电针头的电连接。测试设备优选包括信号发生器和测量器件，如电流源和电压伏特计。 探针的基础部分粘附到测试设备中的探针载具上，或被其固定或支撑；该测试设备包括信号发生器、检测和/或测量电路、用于输出测量结果的显示器或其它输出单元、用来接收控制测量输入的输入器件、用来存储测量结果的存储媒质和/或用来建立与如计算机和/或服务器的其它器件之间通讯的通讯器件，该测试设备可进一步包括器件或单元。 针头支撑部分支撑多个针头，这些针头优选是导电的，用来通过被检测的器件或样品向测试设备传送或接收来自测试设备的信号。该信号可以是RF、HF、DC、AC信号或任何其它类型的电信号。该信号优选经由导电线路从测试设备向检测样品或器件传送。还可提供接触垫用于建立从测试设备到探针上的导电线路或探针内的电连接。 而且，针头支撑部分可由多个探测臂组成，每个探测臂至少支撑一个导电针头。一个探测臂例如可以支撑两个针头，而其它的探测臂可仅支撑一个针头。目前优选在根据本专利技术的方法和/或系统中使用的探针具有多个探测臂，每个探测臂支撑单个导电针头。该探针可有利地包括4个或更多个探测臂，如12个探测臂。 本专利技术的第一方面涉及一种利用所谓的霍尔效应，该试样可包括非导电区和测试区，该测试区是导电或半导电区域，在非导电区和测试区之间设定分界线或阻挡，该方法可包括利用测试探针，该测试探针包括具有平整探针表面的探针主体和从探针主体延伸的平行于平整探针表面的第一多个探针臂，该探针进一步包括第一多个导电针头，每个针头都被各自的探针臂支撑，该导电针头用来建立与测试区的电连接， 该方法可包括步骤 提供磁力线垂直穿过测试区的磁场； 将探针引入测试区上的第一位置，第一多个导电针头与测试区接触； 测定第一多个导电针头中的每一个与分界线之间的距离； 测定第一多个导电针头中每一个之间的距离； 选择一个导电针头作为电流源，选择所述一个导电针头以便所述一个导电针头位于用于测定试样电压的第一和第二导电针头之间； 改变所述一个导电针头和分界线之间距离与第一和第二导电针头之间距离的比率，进行一系列的测量； 基于该一系列的测量计算导电测试区的电性能。 测试区优选形成为衬底上或衬底中的薄膜。实例包括n型或p型半导电薄膜、磁性薄膜、导电或半导电聚合物薄膜、Si、SiGe、Ge、GeAs、TaN、Cu、NiSi、TiSi、CoSi、NiGe、硅化物、锗化物或它们的组合。 虽然提到了非导电区，但是测试区之外的区域可具有一些通常可忽略不计的导电性。在真实世界中，不可能完全确保来自导电或半导电区，即测试区，的原子不迁移、扩散或通过其它方式与支撑主体，即非导电区，中的材料混合。 在真实的实际的实施例中，上面提到的分界线或阻挡可能不会是数学意义上的明确定义，但是这仍然认为在本专利技术的范围之内。 该磁场优选是有方向性的，以便大部分磁力线垂直或正交于测试区。该磁力线可定向为进入或远离测试区。该磁场可具有不垂直于或正交于试样表面的大致方向，然而，预期的是仅垂直于试样表面的磁场成分提供期望的效果。因此，预期在磁场大致方向垂直或正交于试样表面时会给出最大效果。 测试探针可以是如EP 1 095 282和US 2004/0056674中公开的那种类型。使用的探针可具有探针之间的等差距离或具有变化的距离，即，两个相邻探针头或臂之间的一个距离，而两个其它相邻探针头或臂之间的另一个距离。使用的探针可包括多个探针臂。在具体的可选实施例中，可使用多个探针来获得距分界线不同距离的不同测量数据。而且，可使用多个探针来建立电流源、电耗(current drain)和两个电压测量点。 该探针优选由非导电材料制成，且包括被从探针主体延伸的探针臂支撑的导电针头。导电线路可形成在探针和探针臂上或者探针和探针臂中，用来建立从测试设备通过探针到测试区的电接触。 最初测试探针被容纳在某种测试探针架中，例如，在可移动臂上，并且试样被容纳在试样架中，例如固定的或可移动的臂，以便测试探针和试样可彼此相对移动。 然后使该测试探针与试样接触，以便探针臂建立与试样表面的接触。如下面公开的，然后进行一系列测量，以便测量数据可以用来计算试样的一个或多个电性能。通过改变试样上探针臂和测试区与周围非导电区之间的分界线之间的距离，可获得数据组。该距离可以但不限于理解为从一点到代表分界线的线的最直接或最短或欧式距离。 有利地，这组测量结果可以通过在许多不同位置进行测量而组成的。该测试探针可以移动到可进行不同测量的不同位置，例如，探针可以从一个位置逐步移动到另一个位置。可选地，或在附加的，这组测量可以由利用不同导电针头作为每次测量的电流源而进行的测量组成的。由于探针包括多个针头，对于给定的测量这些探针的单独一个都可以选择作为电流源，所以在随后的测量中，不同的探针可以用作电流源，由此允许针对一个探测位置进行多次测量。 优选选择针头作为电流源，以便能够选择两个另外的针头来测量电压，使得电压测量针头关于该电流源非对称定位。期望提供测量的最佳开始点。还要选择作为电流漏的探针头。 根据本专利技术的教导，该分界线可以是线性的、矩形的、箱形的、正方形的、三角形的、圆形的、多边形的、任意形状的或它们的组合。不同形状的分界线需要不同的近似值或不同数目的测量，以获得令人满意的结果。相对简单的结构如线性分界线比更复杂的结构，如圆形几何形状，需要更少的测量数据。测量数据的数目还取决于最终需要的精度等级。 在本专利技术的当前优选实施例中，磁场是静止的。有利地是，磁场强度非常高，例如，磁场可具有大约200mT-700mT的场强，如400mT-600mT，优选大约500mT。相比较，地球的磁场为大约～0.05mT。 在本专利技术的有利实施例中，第一多个探针针头可以布置在一条线上。此外，在测量期间，探针可以定向为使得探针针头定位为平行于分界线的一部分。如果在测量期间移动探针，那么该探针例如可以远离或向着分界线逐步移动。在可选实施例中，在测量期间，探针可以定向为使得探针针头为不平行于分界线的一部分。还可选地，在测量期间，探针还可以定向为使得探针针头定位为在不同时间或测量点平行和不平行于分界线的一部分。 在本专利技术可选的、但同样合适的实施例中，通过移本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用所谓的霍尔效应测定试样电性能的方法，所述的试样包括非导电区和测试区，所述的测试区是导电或半导电测试区域，在所述的非导电区和所述的测试区之间限定分界线，所述方法包括利用测试探针，该测试探针包括具有平整探针表面的探针主体和从所述探针主体延伸的平行于所述平整探针表面的第一多个探针臂，所述探针进一步包括第一多个导电针头，每个针头都被各自的探针臂支撑，所述导电针头用来建立与所述测试区的电连接，所述方法包括以下步骤：提供磁力线垂直穿过所述测试区的磁场；将所述探针带入所述测试区上的第一位置，所述第一多个导电针头与所述测试区接触；测定每个所述第一多个导电针头与所述分界线之间的最短距离；测定每个所述第一多个导电针头之间的距离；选择一个导电针头作为电流源，选择所述一个导电针头以便所述一个导电针头位于用于测定所述试样电压的第一和第二导电针头之间；改变所述一个导电针头和所述分界线的最短距离与所述第一和所述第二导电针头之间距离的比率，进行一系列的测量；基于所述一系列的测量计算所述导电测试区的电性能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：德志赫约斯佩特森，奥利汉森，
申请(专利权)人：卡普雷斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]