CN102156271A

CN102156271A - 半导体参数测量系统的检测方法

Info

Publication number: CN102156271A
Application number: CN2011100617277A
Authority: CN
Inventors: 戴晓明
Original assignee: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Current assignee: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Priority date: 2011-03-15
Filing date: 2011-03-15
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2031-03-15
Also published as: CN102156271B

Abstract

本发明提供一种半导体参数测量系统的检测方法，包括：将多个探针分别通过连接线连接至半导体参数测试仪的多个端口；通过半导体参数测试仪测量每个探针的电流；通过测量的电流值判断所述探针是否漏电以及连接线是否正常；将多个探针共同扎在一个压焊点上，且每个探针之间相互不接触；通过所述半导体参数测试仪检测所述探针的电压或电流；利用所述检测模块获取半导体参数测量系统与被选的两个探针的串联电阻值；通过串联电阻值判断探针是否正常。本发明提供的半导体参数测量系统的检测方法，有效缩减了检测整个半导体参数测量系统的时间并且节约了劳动成本。

Description

半导体参数测量系统的检测方法

技术领域

本发明涉及半导体参数信息领域，尤其涉及一种半导体参数测量系统的检测方法。

背景技术

半导体器件制造过程中，通常是按一定顺序的工艺步骤在半导体晶片上进行一系列的处理，必须对每个操作步骤进行精确的控制，才能保证后续工艺的有效性。在其中的某次操作失误后能立即检测出来，可以避免后续操作造成不必要的经济损失。因此，在半导体材料处理时进行及时有效的检测是一个非常关键的环节。在对半导体器件进行检测时，一般通过检测半导体器件性能参数来判定所测半导体器件的好坏。因此，检测半导体器件参数的测量系统的准确性显得尤为重要，半导体器件参数测量系统的准确性可以增加器件测试结果的可信性。

半导体器件参数测量系统包括半导体参数测试仪以及探针台，一般地，在使用半导体器件参数测量系统进行测试时，探针台中的探针与半导体参数测试仪的端口连接。而利用半导体器件参数测量系统进行测试时，经常会遇到测试曲线不平滑、曲线趋势不合理、参数波动大等问题，可能是被测的半导体器件本身不合格的原因，也有可能是半导体参数测量系统存在问题，如果判断被测半导体器件不合格，首先得确认半导体参数测量系统的准确性。因此检测半导体参数测量系统是否存在问题显得非常重要。

而检测半导体器件参数的半导体参数测量系统的原始方法是对测量系统的设备进行个别校准排错，通常需要花费很长时间去拆卸设备和手动量测排错等，不但浪费了大量的时间和人力，而且人工校准排错存在一定的误差。

发明内容

本发明的目的在于提供半导体参数测量系统的检测方法，以解决手动量测排错带来的误差及其浪费大量时间和人力的问题。

根据上述目的，本发明提供一种半导体参数测量系统的检测方法，所述半导体参数测量系统包括半导体参数测试仪以及与其连接的探针台，所述半导体参数测量系统的检测方法包括：将多个探针通过连接线分别连接至半导体参数测试仪的多个端口；测量模块发出命令向所述半导体参数测试仪其中一个的端口施加电压；通过所述半导体参数测试仪测量每个探针的电流值；若测量的电流值中有大于漏电标准值的电流值，则判断所述连接线异常或探针漏电，并排除所述连接线异常或所述探针漏电的故障；若测量的电流值均小于或等于漏电标准值，则判断所述连接线正常并且所述探针无漏电；将多个探针共同扎在一个压焊点上，且每个探针之间相互不接触；检测模块选择任意两个探针，使被选的两个探针与所述半导体参数测量系统构成回路；通过所述半导体参数测试仪检测所述探针的电压或电流；利用所述检测模块获取半导体参数测量系统与被选的两个探针的串联电阻值；若所述串联电阻值大于标准值，则判断被选的两个探针中至少有一个异常；若所述串联电阻值小于或等于标准值，则判断所述被选的两个探针均正常。

优选地，所述连接线是三轴同轴线。

优选地，所述连接线异常包括所述连接线老化或者所述连接线接口松动中的一种或组合。

优选地，所述半导体参数测量系统与测量模块之间通过通用接口总线连接。

优选地，在通过所述半导体参数测试仪检测所述探针的电压或电流的步骤中，所述半导体参数测试仪接通电流并检测电压。

优选地，所述检测模块根据所述半导体参数测试仪接通的电流值以及所述半导体参数测试仪检测得到的电压值获取所述串联电阻值。

优选地，在通过所述半导体参数测试仪检测所述探针的电压或电流的步骤中，所述半导体参数测试仪加载电压并检测电流。

优选地，所述检测模块根据所述半导体参数测试仪加载的电压值以及所述半导体参数测试仪检测得到的电流值获取所述串联电阻值。

优选地，将多个探针共同扎在一个压焊点上之前，确认所述半导体参数测量系统与检测模块之间通信正常。

优选地，所述半导体参数测量系统与检测模块之间通过通用接口总线连接。

由于采用了以上技术方案，本发明具有以下有益效果：

由于整个半导体参数测量系统中，作为经常进行接触性测试的探针出现问题的频率会很高，本发明提供的半导体参数测量系统的检测方法，通过测量半导体参数测量系统中流过多个探针的电流，如果流过其中的一个探针的电流过高，则所述探针存在漏电或者探针与半导体参数测量仪连接的连接线异常。所述半导体参数测量系统的检测方法能判断探针是否漏电以及连接线是否正常，检测精度高且检测时间短。另外，通过检测半导体参数测量系统与被选的两个探针的串联电阻判定探针有无异常，能快速有效地完成对被选探针的检测，从而有效缩减了检测整个半导体参数测量系统的时间并且节约了劳动成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的半导体参数测量系统的检测方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的第一探针以及第二探针的电压-电流关系图；

图3为本发明实施例提供的第三探针的电压-电流关系图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思想在于，提供一种半导体参数测量系统的检测方法，通过测量半导体参数测量系统中流过多个探针的电流，如果流过其中的一个探针的电流过高，则所述探针存在漏电或者探针与半导体参数测量仪连接的连接线异常。所述半导体参数测量系统的检测方法能判断探针是否漏电以及连接线是否正常，检测精度高且检测时间短。另外，通过检测半导体参数测量系统与被选的两个探针的串联电阻判定探针有无异常，能快速有效地完成对被选探针的检测，从而有效缩减了检测整个半导体参数测量系统的时间并且节约了劳动成本。

请参考图1，其为本发明实施例提供的半导体参数测量系统的检测方法的流程图，结合该图1，该分析方法包括以下步骤：

S11、将多个探针通过连接线分别连接至半导体参数测试仪的多个端口；

S12、测量模块发出命令向所述半导体参数测试仪其中一个的端口施加电压；

S13、通过所述半导体参数测试仪测量每个探针的电流值；

S14、若测量的电流值中有大于漏电标准值的电流值，则判断所述连接线异常或探针漏电，并排除所述连接线异常或所述探针漏电的故障；若测量的电流值均小于或等于漏电标准值，则判断所述连接线正常并且所述探针无漏电；

S15、将多个探针共同扎在一个压焊点上，且每个探针之间相互不接触；

S16、检测模块选择任意两个探针，使被选的两个探针与所述半导体参数测量系统构成回路；

S17、通过所述半导体参数测试仪检测所述探针的电压或电流；

S18、利用所述检测模块获取半导体参数测量系统与被选的两个探针的串联电阻值；

S19、若所述串联电阻值大于标准值，则判断被选的两个探针中至少有一个异常；若所述串联电阻值小于或等于标准值，则判断所述被选的两个探针均正常。

参照上述步骤，对本发明实施例的半导体参数测量系统的检测方法作更详尽的说明。

在进行步骤S101之前，所述半导体参数测量系统与测量模块之间通过连接通用接口总线(GPIB)实现通信正常。

具体地，在步骤S11中，将多个探针通过三轴同轴线分别连接至半导体参数测试仪的多个端口。本领域的普通技术人员应该理解，所述连接线不仅仅局限于三轴连接线，还可以是其他符合规格的导线。在步骤S12至步骤S14中，测量模块发出命令向半导体参数测试仪其中一个的端口施加电压，即向其中的一个探针施加电压，在本实施例中，使所加电压值从0伏增至10伏，通过所述半导体参数测试仪测量每个探针在电压从0伏增至10伏时的电流。

若测量的电流值中有大于漏电标准值的电流值，则该大于漏电标准值的电流值所对应的探针存在漏电或者所述探针和半导体参数测量仪连接的连接线异常，具体的，可先检查连接线有无老化或者接口松动等问题，再检查该连接线连接处的探针有无长期闲置而导致探针不洁带来的漏电；之后，采取相应的措施排除所述连接线异常或所述探针漏电的故障，使所述探针无漏电，并使连接线恢复正常。

若测量的电流值均小于或等于漏电标准值，则表示每个探针无漏电以及相应的连接线正常。

其中，漏电标准值是根据不同的半导体参数测量系统的规格所规定的电流值，在本实施例中所述漏电标准值为0.1皮安，探针的数量为四个，与探针对应的半导体参数测量仪具有四个端口，四个探针分别通过三轴同轴线连接至半导体参数测量仪的四个端口。为描述方便，将四个探针分别称为第一探针、第二探针、第三探针以及第四探针。本领域的普通技术人员应该理解，探针的数量不仅仅局限为四个，还可以是六个或更多，而半导体参数测量仪的端口也不仅仅局限为四个，相应的也可以是六个或更多。

图2为本发明实施例提供的第一探针以及第二探针的电压-电流关系图。参照图2，横坐标表示的电压值从0伏增至10伏，纵坐标表示通过探针的电流，粗曲线表示的第一探针的电压-电流关系图，细曲线表示的第二探针的电压-电流关系图，通过第一探针和第二探针的电流值均小于漏电标准值0.1皮安，表明第一探针和第二探针无漏电，另外与第一探针连接的连接线以及与第二探针连接的连接线均正常。

图3为本发明实施例提供的第三探针的电压-电流关系图。参照图3，横坐标表示的电压值从0伏增至10伏，纵坐标表示通过第三探针的电流，电压值为8伏～10伏之间所对应的电流值出现大于漏电标准值0.1皮安的情况，即表示第三探针在电压8伏～10伏之间出现电流大于漏电标准，因此必须对第三探针以及与第三探针连接的连接线进行检查，若第三探针出现漏电，可以更换探针或者对第三探针进行清洁措施并再次检测直至其符合初步使用标准，若与第三探针连接的连接线异常，则排除异常情况。关于第四探针的情况在此不赘述。

本发明提供的半导体参数测量系统的检测方法，通过测量半导体参数测量系统中流过多个探针的电流，如果流过其中的一个探针的电流过高，则所述探针存在漏电或者探针与半导体参数测量仪连接的连接线异常。所述半导体参数测量系统的检测方法能判断探针是否漏电以及连接线是否正常，检测精度高且检测时间短。

在对探针进行了漏电检查以及连接线的检查后，以下对探针实行了进一步的检查。

在进行步骤S15之前，将半导体参数测量系统与检测模块之间通过通用接口总线(GPIB)连接，在进行检测前需要确保半导体参数测量系统与检测模块之间通信正常。所述半导体参数测量系统包括半导体参数测试仪以及探针，所述探针位于探针台上。

在步骤S15中，首先，通过探针台的视频功能找到压焊点，将探针台中所有探针共同扎在找到的压焊点上，并且每个探针之间相互不接触。目前用于工业上测量半导体器件参数特性的方法中有四探针测量法，其为接触性测量方式，探针受到磨损的概率比较高，因此检测探针有无异常显得尤为重要，在本实施例中，探针台中具有四个探针，将这四个探针共同扎在压焊点上，并且四个探针相互不接触。本领域的普通技术人员应该理解，探针的数量不仅仅局限为四个，还可以是六个，即探针台中具有六个探针，或者为更多个。

在步骤S16中，检测模块与半导体参数侧量系统连接，所述检测模块发出命令选择任意两个探针，使被选的两个探针与半导体参数测量系统构成回路，在本实施例中，在四个探针中任意选择两个探针。例如，在第一探针、第二探针、第三探针以及第四探针中选择第一探针以及第二探针。

在步骤S17和步骤S18中，通过所述半导体参数测试仪检测电压或电流，当所述半导体参数测试仪接通电流并检测电压时，检测模块根据所述半导体参数测试仪接通的电流值以及所述半导体参数测试仪检测得到的电压值获取所述串联电阻值；当所述半导体参数测试仪加载电压并检测电流时，检测模块根据所述半导体参数测试仪加载的电压值以及所述半导体参数测试仪检测得到的电流值获取所述串联电阻值。通过上述两种方法均可获得所述串联电阻值，在本实施例中，采用了所述半导体参数测试仪检测电压的方式获取串联电阻值，由半导体参数测量系统中的半导体参数测试仪接通电流并测量电压，检测模块计算并存储电阻值，所述电阻值是半导体参数测量系统与被选的两个探针(在本实施例中是第一探针和第二探针)的串联电阻值，并将所述串联电阻值保存入Excel文档，方便通过Excel文档上保存的数据进行对探针异常与否的判断。

最后，通过步骤S19中的判断方法确定探针的情况，在本实施例中，若串联电阻值小于或等于标准值，则表示第一探针和第二探针都正常；若串联电阻值大于标准值，则表示第一探针或第二探针中至少有一个异常，如果需要明确，则需要根据检测模块选择其他两个探针的组合得到的串联电阻值进行判断，例如，若其中的一组探针由第一探针和第三探针组成，若所述串联电阻值小于或等于标准值，则表示第一探针和第三探针都正常，并且能够推出第二探针异常。

其中，标准值是根据不同的半导体参数测量系统的规格所规定的电阻值。

进一步地，在本实施例中，检测模块发出命令选择四个探针中的任意两个，共选择了六次，对应着六种探针的排列组合，分别是：第一探针和第二探针，第一探针和第三探针，第一探针和第四探针，第二探针和第三探针，第二探针和第四探针，第三探针和第四探针。这六种探针的组合在测试的过程中会产生相应的六个串联电阻值，将这六个串联电阻值存入Excel文档，通过分析会挑出存在异常的探针。

综上所述，本发明提供的一种半导体参数测量系统的检测方法，通过测量半导体参数测量系统中流过多个探针的电流，如果流过其中的一个探针的电流过高，则所述探针或者探针与半导体参数测量仪连接的三轴同轴线存在安全隐患。所述半导体参数测量系统的检测方法能判断测量系统的漏电情况有没有在安全系数内。检测精度高且检测时间短。另外，通过检测半导体参数测量系统与被选的两个探针的串联电阻判定探针有无异常，能快速有效地完成对被选探针的检测，从而有效缩减了检测整个半导体参数测量系统的时间并且节约了劳动成本。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种半导体参数测量系统的检测方法，所述半导体参数测量系统包括半导体参数测试仪以及与其连接的探针，所述半导体参数测量系统的检测方法包括：

将多个探针分别通过连接线连接至所述半导体参数测试仪的多个端口；

测量模块发出命令向所述半导体参数测试仪的其中一个端口施加电压；

通过所述半导体参数测试仪测量每个探针的电流值；

若测量的电流值中有大于漏电标准值的电流值，则判断所述连接线异常或探针漏电，并排除所述连接线异常或所述探针漏电的故障；若测量的电流值均小于或等于所述漏电标准值，则判断所述连接线正常并且所述探针无漏电；

将多个探针共同扎在一个压焊点上，且每个探针之间相互不接触；

检测模块选择任意两个探针，使被选的两个探针与所述半导体参数测量系统构成回路；

通过所述半导体参数测试仪检测所述探针的电压或电流；

利用所述检测模块获取所述半导体参数测量系统与被选的两个探针的串联电阻值；

若所述串联电阻值大于标准值，则判断被选的两个探针中至少有一个异常；若所述串联电阻值小于或等于标准值，则判断所述被选的两个探针均正常。

2.如权利要求1所述的半导体参数测量系统的检测方法，其特征在于，所述连接线是三轴同轴线。

3.如权利要求1所述的半导体参数测量系统的检测方法，其特征在于，所述连接线异常包括所述连接线老化或者所述连接线接口松动中的一种或组合。

4.如权利要求1或2或3所述的半导体参数测量系统的检测方法，其特征在于，所述半导体参数测量系统与所述测量模块之间通过通用接口总线连接。

5.如权利要求4所述的半导体参数测量系统的检测方法，其特征在于，在通过所述半导体参数测试仪检测所述探针的电压或电流的步骤中，所述半导体参数测试仪接通电流并检测电压。

6.如权利要求5所述的半导体参数测量系统的检测方法，其特征在于，所述检测模块根据所述半导体参数测试仪接通的电流值以及所述半导体参数测试仪检测得到的电压值获取所述串联电阻值。

7.如权利要求1或2或3所述的半导体参数测量系统的检测方法，其特征在于，在通过所述半导体参数测试仪检测所述探针的电压或电流的步骤中，所述半导体参数测试仪加载电压并检测电流。

8.如权利要求7所述的半导体参数测量系统的检测方法，其特征在于，所述检测模块根据所述半导体参数测试仪加载的电压值以及所述半导体参数测试仪检测得到的电流值获取所述串联电阻值。

9.如权利要求1或2或3所述的半导体参数测量系统的检测方法，其特征在于，将多个探针共同扎在一个压焊点上之前，确认所述半导体参数测量系统与所述检测模块之间通信正常。

10.如权利要求1或2或3所述的半导体参数测量系统的检测方法，其特征在于，所述半导体参数测量系统与检测模块之间通过通用接口总线连接。