本发明专利技术涉及一种计算校正因子的方法，该校正因子用来减少用四点探针的电阻测量中的定位误差。该四点探针具有主体和每个都包括探针的四个探针臂，探针臂从主体平行延伸出来。该四点探针包括电触点，用于在该探针和测试仪器之间建立电接触发射和接收电信号。该方法可以包括如下步骤：将探针臂定位到与试样的表面接触、选择包括第一和第二探针臂的第一集合和包括第三和第四探针臂的第二集合，并通过第一集合的第一探针臂从测试仪器给第一集合的第二探针臂施加第一电流、该第一电流通过试样传播，检测第二集合的第三和探针臂之间的第一感应电压、并计算第一电压和第一电流之比的第一四点电阻Ｒ↓［ｆｉｒｓｔ］。而且，该方法可以包括：选择包括第一和第二探针臂的第三集合，其中该第三集合包括仅仅一个第一集合的探针臂，以及包括第三和第四探针臂的第四集合，其中该第四集合包括仅仅一个第二集合的探针臂。通过第三集合的第一探针臂从测试仪器给第三集合的第二探针臂施加第二电流，该第二电流通过试样传播，检测第四集合的第三和探针臂上的第二感应电压，并计算第二电压和第二电流之比的第二四点电阻Ｒ↓［ｓｅｃｏｎｄ］。而且，该方法还可以包括：基于第一和第二四点电阻计算校正因子。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及计算用于减小或消除电阻测量中定位误差的校正因子的系统和方法，以及用于执行确定试样薄层电阻的电阻测量的方法和系统。而且，本专利技术涉及获得试样特征电性能的方法。
技术介绍
相关的系统和方法可以在例如US 2004/0183554、US 6,943,571、US4,703,252、US 5,691,648、US 6,747,445、US 2005/0151552、US 2005/0081609、US 3,735,254、US 3,456,186、WO 94/11745和US 2005/0062448的公开文献中找到。可以参考所有的上述美国专利公开文献，因此通过参考将其所有引入本专利技术的说明书。 当执行电阻测量确定试样电阻时，试样的表面和用于执行测量的探针接触到试样表面上的方式通过如下事件引起误差测试探针的探针臂被定位得各个探针之间的距离不同于假定距离并因此试样表面上的电流分布也不像假定的那样。本专利技术提供一种用于消除尤其是四点探针电阻测量中的成直线定位误差的方法和系统。 比如US 2004/0183554所公开的方法有几个缺陷，例如，它要求知道额定间距。而且，没有消除额定间距上的偏移。而且，已知的方法是近似的。因此需要一种精确的方法。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种用于计算校正因子的方法，该校正因子用来减少用四点探针进行的电阻测量中的定位误差。四点探针具有主体和每个都包括探针的四个探针臂，探针臂从主体平行延伸出来，四点探针包括电触点，用于在探针和测试仪器之间建立电接触发送和接收电信号，该方法可以包括以下步骤 将探针臂定位到与试样表面接触， 选择包括第一和第二探针臂的第一集合和包括第三和第四探针臂的第二集合， 通过第一集合的第一探针臂从测试仪器给第一集合的第二探针臂施加第一电流，第一电流通过试样传播， 检测第二集合的第三和探针臂之间的第一感应电压， 计算第一电压和第一电流之比的第一四点电阻Rfirst， 选择包括第一和第二探针臂的第三集合，其中第三集合包括仅仅一个第一集合的探针臂，以及包括第三和第四探针臂的第四集合，其中第四集合包括仅仅一个第二集合的探针臂， 通过第三集合的第一探针臂从测试仪器给第三集合的第二探针臂施加第二电流，第二电流通过试样传播， 检测第四集合的第三和探针臂之间的第二感应电压， 计算第二电压和第二电流之比的第二四点电阻Rsecond， 基于第一和第二四点电阻，计算校正因子。 虽然本专利技术针对四点探针，但探针可以包括多于四个探针臂，每个都包括至少一个探针，并且测量可以例如，用这些探针中的四个完成。而且，探针臂不需要从探针主体平行延伸出来，但是探针，在探针臂的末端，优选在同一直线上排布，这意味着探针臂可以具有除线性或矩形外的其他几何构形。 探针和试样优选排布在具有两个或多于两个分别用于支撑试样和探针的支架的测试仪器中。测试探针和试样彼此接触，通过只移动测试探针或只移动试样或两者都移动使得它们接触上。可以校正测试探针和试样之间的接触，例如，光学/视觉上或用电学方法来校正接触。 理想的是试样表面平整并且测试探针的探针臂与试样的表面接触以使得探针以预定或已知间距成直线定位，然而，现实情况并非如此，本专利技术提供一种计算改进的校正因子的方法用于减小或消除由探针在试样表面的非理想定位导致的误差。 在四点探针中，选择包括测试探针的四个探针臂中的两个探针臂的第一集合，并选择包括不同于第一集合的探针臂的两个探针臂的第二集合。将电流施加给第一集合的一个探针臂，由此电流通过试样表面传播。因此在试样中感生电压。然后用第二集合探针臂的第一和第二探针臂测量或确定感应电压。 可以从所施加的电流和所测量的电压来计算四点电阻，是电压和电流之间的比。还可以测量薄层电阻。 选择包括第一和第二探针臂的第三集合而且倘若该探针只包括四个探针臂，所述的第三集合可以包括第一集合或作为另一选择第二集合中仅仅一个探针臂。选择第四探针臂集合其中第四探针臂集合包括第二集合或作为另一选择第一集合中仅仅一个探针臂。 然后第二电流施加在第三集合的探针臂上，或作为另一选择施加在第四集合的探针臂上。当电流在试样表面上传播时电压感应产生，其可在第四集合或作为另一选择第三集合的探针臂上确定或测量。如前所述，可以基于第二电压和电流的比计算四点薄层电阻。 在一个实施例中，由Rfirst/Rsecond＝1-(ln(1-γ)/ln(γ))给定两个四点电阻之间的关系从而计算校正因子。然后由Csecond＝2π/ln(γ)给定校正因子，由Rsq＝CsecondRsecond给定薄层电阻。 因子γ需要利用计算方法。γ是取决于本说明书其他处描述的四点探针的探针几何构形的因子。 根据本专利技术的讲解，根据第一方面的方法还可以包括为了用校正因子计算所述试样的电阻而进行的测量。 计算对于探针臂给定构形的校正因子之后，探针臂最好不移动同时进行上述测量和计算。然后可以使用如上述计算出的校正因子计算薄层电阻。尽管如上所述使用第二四点电阻，作为另一选择可以使用第一四点电阻用于计算试样的薄层电阻。 优势在于，探针可以重复移动至远程位置并且在每个位置重复执行权利要求1和2的步骤。 在多个位置确定试样的薄层电阻是必要的，然后测试探针逐步移至这些位置在此可以进行校正因子计算并进行薄层电阻的后续的测量或确定。 本专利技术的第二方面涉及一种用四点探针进行电阻测量的方法，使用改进的校正因子减小或消除定位误差，所述四点探针具有主体和每个都包括探针的四个探针臂，所述探针臂从所述主体平行延伸出来，所述四点探针包括在所述探针和测试仪器之间建立电接触的电触点用于发射和接收电信号，所述方法可以包括以下步骤 将所述探针臂定位到与所述试样表面接触， 选择包括第一和第二探针臂的第一集合和包括第三和第四探针臂的第二集合， 通过所述第一集合的所述第一探针臂从所述测试仪器给所述第一集合的所述第二探针臂施加第一电流，所述第一电流通过所述试样传播， 检测所述第二集合的所述第三和第四探针臂上的第一感应电压， 基于所述第一电压和所述第一电流之比计算第一四点电阻Rfirst， 选择包括第一和第二探针臂的第三集合，其中所述第三集合包括仅仅一个所述第一集合的所述探针臂，以及包括第三和第四探针臂的第四集合，其中所述第四集合包括仅仅一个所述第二集合的所述探针臂， 通过所述第三集合的所述第一探针臂从所述测试仪器给所述第三集合的所述第二探针臂施加第二电流，所述第二电流通过所述试样传播， 检测所述第四集合的所述第三和探针臂之间的第二感应电压， 计算所述第二电压和所述第二电流之比的第二四点电阻Rsecond， 基于所述第一和第二四点电阻计算校正因子， 用所述校正因子计算所述试样的电阻。 根据第二方面的方法可以包括任一与本专利技术第一方面相关的所述特征。 本专利技术第三方面涉及一种测试仪器，具有分别用于支撑试样和测试探针的第一和第二支架、用于存储根据第一和/或第二方面方法的计算机实现过程的存储装置、以及用于执行根据第一和/或第二方面方法的计算机实现过程的微处理器。 根据本专利技术第三方面的测试仪器可以包括与本专利技术第一和/或第二方面相关的所述方法的任本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于计算校正因子的方法，该校正因子用来减少用四点探针进行的电阻测量中的定位误差，所述四点探针具有主体和每个都包括探针的四个探针臂，所述探针臂从所述主体平行延伸出来，所述四点探针包括电触点，用于在所述探针和测试仪器之间建立电接触发射和接收电信号，所述方法包括如下步骤： 将所述探针臂定位到与所述试样的表面接触， 选择包括第一和第二探针臂的第一集合和包括第三和第四探针臂的第二集合， 通过所述第一集合的所述第一探针臂从所述测试仪器给所述第一集合的所述第二探针臂施加第一电流，所述第一电流通过所述试样传播， 检测所述第二集合的所述第三和探针臂之间的第一感应电压， 计算所述第一电压和所述第一电流之比的第一四点电阻Ｒ↓［ｆｉｒｓｔ］， 选择包括第一和第二探针臂的第三集合，其中所述第三集合包括仅仅一个所述第一集合的所述探针臂，以及包括第三和第四探针臂的第四集合，其中所述第四集合包括仅仅一个所述第二集合的所述探针臂， 通过所述第三集合的所述第一探针臂从所述测试仪器给所述第三集合的所述第二探针臂施加第二电流，所述第二电流通过所述试样传播， 检测所述第四集合的所述第三和探针臂之间的第二感应电压， 计算所述第二电压和所述第二电流之比的第二四点电阻Ｒ↓［ｓｅｃｏｎｄ］， 基于所述第一和第二四点电阻计算校正因子。...
【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：托尔本迈克尔汉森，
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]
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