CN109073580B - 从薄片电阻及tcr值动态确定金属膜厚度 - Google Patents

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Abstract

可使用金属膜的薄片电阻、电阻率及电阻率温度系数来确定金属膜厚度。可减少或消除由电阻率导致的膜厚度测量中的变动。探头可用于金属膜的一些测量。所述探头可包含在薄片电阻测量期间使用的温度传感器。例如使用卡盘或所述探头加热所述卡盘上的晶片来进行所述测量。

Description

从薄片电阻及TCR值动态确定金属膜厚度
相关申请案的交叉参考
本申请案主张2016年2月4日申请且指定为第62/291,092号美国申请案的临时专利申请案的优先权，所述申请案的揭示内容特此以引用的方式并入。
技术领域
本发明涉及确定金属膜厚度。
背景技术
半导体制造产业的演进对良率管理及特定来说对计量及检验系统提出更高要求。临界尺寸缩小而晶片大小增大。经济学驱动产业减少用于实现高良率高价值生产的时间。因此，最小化从检测到良率问题到解决其的总时间确定半导体制造商的投资回报。
在半导体制造设施(fab)中，可通过薄片电阻(Rs)测量工具监测金属膜质量。通过根据公式Rs＝ρ/THK的Rs值表示膜电阻率(ρ)及厚度(THK)信息两者。然而，工艺工程师针对一些情况仍需要膜厚度及/或电阻率的单独值。举例来说，在化学机械平坦化(CMP)步骤期间，需要膜厚度以进行CMP速率估计。当铜膜经抛光到不同厚度时，其电阻率将归因于表面散射效应而变化。如果使用恒定电阻率值计算膜厚度，那么所计算厚度将偏离实际值，这导致CMP速率的不精确估计。除厚度效应之外，铜电化学镀覆(ECP)条件(像生长温度或镀覆速率)的晶粒大小变化也可改变电阻率，这使从Rs值的直接厚度估计变得更难。
金属自退火是有Rs测量难度的另一实例。金属膜中的晶粒趋向于在金属膜沉积于衬底上之后生长，这随时间流逝减小其电阻率。此随时间的逐渐Rs趋势增加工艺控制中的不确定性。
通常从Rs及膜厚度计算电阻率。已在半导体制造设施(fab)中使用数种技术直接测量金属膜厚度。这些技术包含TEM/SEM、XRD/XRF、分析器工具、光谱椭圆偏光法(SE)工具及光学-声学技术。
对于TEM/SEM，晶片需要分解成小片。接着，在受测试片的边缘处可获得横截面图像。TEM/SEM设备可为昂贵的且样本制备时间长。此外，此种测量无法用作常规制造设施计量方法，这是因为其缓慢且具破坏性。
对于XRD/XRF，金属膜厚度可由散射强度、干涉条纹、条纹间距及散射强度、轮廓模拟及其它方法确定。全部方法基于建模及拟合。假设、简化及参考标准用于这些方法，这是因为x射线信号与膜及/或衬底的材料性质(例如组合物、晶体结构、纹理、张力/应力、缺陷及/或表面氧化物/粗糙度)相关。这限制XRD测量应用。XRD/XRF方法还具有低处理能力，其在制造设施中可能不足。数个昂贵XRD/XRF工具对于单个位点上的信号收集来说可能是必需的。
对于分析器工具，通过移除生长在晶片上的膜的部分而获得膜厚度，这在膜覆盖及未覆盖区域的边缘处形成阶状部。金刚石微针横跨边缘扫描且测量高度值。将膜厚度报告为在由膜覆盖的区域与未由膜覆盖的区域之间的高度差。需要像光刻及蚀刻的额外工艺以提供两个区域，这增加了时间及费用。此外，分析器可仅能够检测大于1nm的高度差。
SE用于具有包含n、k及膜厚度的参数的光学建模的电介质膜厚度特性化。然而，对于金属膜来说，归因于此类金属膜的高导电率，光(甚至在红外线范围)的穿透深度是小的。因此，膜厚度可测量范围受限且与金属导电率关联。通常最大膜厚度是数个纳米。在例子中，最大膜厚度<2nm。这些限制使SE不适于制造设施中的许多测量。
光学-声学方法可报告金属膜厚度。举例来说，飞秒激光可实现下至纳米级的精细空间分辨率。激光脉冲频率范围可从0.1到1THz。当飞秒激光入射于晶片表面上的金属膜上时，表面经加热且产生传播朝向晶片的弹性波。当波传播穿过金属膜与晶片之间的界面时，波反射且返回到晶片表面，这导致晶片表面处的变形。另一探测激光监测随时间的表面变形(反射比信号)。通过拟合时间分辨反射比信号而获得膜厚度。从拟合曲线确定两个反射比峰值之间的时间间隔。可从声速计算膜厚度。金属内部的声速设置为来自参考或校准的常数。光学-声学技术具有使其在制造设施中不适当的缺点。第一，与其它方法相比，光学-声学技术具有差的典型稳定性(1西格玛:0.5％)。第二，存在来自假设恒定声速的误差源。声速与材料性质(例如，密度、体积弹性模量及泊松比)相关。这些性质可随不同工艺条件变化。举例来说，金属晶粒大小将改变模量。有时在测量Co厚度时可出现5％误差，其对于制造设施工艺控制来说不可接受。第三，膜厚度可仅精确到从40A到8μm。
因此，需要测量膜厚度的经改进方法及系统。
发明内容
在第一实施例中，提供一种方法。所述方法包括在控制器处接收晶片上的膜的薄片电阻及电阻率温度系数。使用控制器，使用膜的电阻率与膜的电阻率温度系数之间的关联，基于膜的电阻率温度系数确定膜的电阻率。使用控制器，运用方程式THK＝(1/Rs)(γ/TCR)确定膜的厚度，其中THK是厚度，Rs是薄片电阻，γ是电阻率，且TCR是电阻率温度系数。膜的电阻率与膜的电阻率温度系数之间的关联可为线性或非线性。厚度除以平均自由路径可大于10。
在第二实施例中，提供一种非暂时性计算机可读存储媒体。非暂时性计算机可读存储装置包括用于在一或多个运算装置上实行以下步骤的一或多个程序。接收晶片上的膜的薄片电阻及电阻率温度系数。使用膜的电阻率与膜的电阻率温度系数之间的关联，基于膜的电阻率温度系数确定膜的电阻率。运用方程式THK＝(1/Rs)(γ/TCR)确定膜的厚度，其中THK是厚度，Rs是薄片电阻，γ是电阻率，且TCR是电阻率温度系数。膜的电阻率与膜的电阻率温度系数之间的关联可为线性或非线性。厚度除以平均自由路径可大于10。
在第三实施例中，提供一种系统。所述系统包括探头，其包含：多个止动垫；至少四个探针，其经配置以测量晶片的薄片电阻；及温度传感器，其安置在探头上。温度传感器经配置以在薄片电阻测量期间测量晶片表面的温度。
系统可进一步包括经配置以固持晶片的卡盘及经配置以加热所述卡盘的加热元件。
系统可进一步包括连接到探头的致动器。所述致动器经配置以使探头相对于晶片移动。
探头可包含安置在所述探头上的热源。所述热源可为闪光灯或激光。系统可进一步包括经配置以固持晶片的卡盘。所述卡盘可包含经配置以冷却所述卡盘的表面的至少部分的冷却元件。
在例子中，探头包含至少十二个探针。探针是涂布有金属的材料的晶须。举例来说，材料可为硅、氧化硅或其组合。探针各自隔开小于1μm到1mm。
可将温度传感器安置在止动垫中的一者上。温度传感器可经配置以在薄片电阻测量期间接触晶片表面。
系统可进一步包括与探头电子通信的控制器。控制器可包含处理器及与所述处理器电子通信的电子数据存储单元。控制器可经配置以：从探头接收晶片上的膜的薄片电阻及电阻率温度系数；使用膜的电阻率与膜的电阻率温度系数之间的关联，基于膜的电阻率温度系数确定膜的电阻率；及运用方程式THK＝(1/Rs)(γ/TCR)确定膜的厚度，其中THK是厚度，Rs是薄片电阻，γ是电阻率，且TCR是电阻率温度系数。
附图说明
为了更充分理解本发明的性质及目标，应参考结合附图获取的以下详细描述，其中：
图1是通过绘制σ/σ0(TCR/TCR0)相对于THK/MFP展示以马雅达斯(Mayadas)及夏慈科(Shatzkes)的模型对σ及TCR的膜厚度效应的图表；
图2是通过绘制σ与TCR之间的关联展示以马雅达斯及夏慈科的模型对σ及TCR的膜厚度效应的图表；
图3是通过绘制σ/σ0(TCR/TCR0)相对于晶粒大小/MFP展示以福克斯(Fuchs)及桑德海默尔(Sondheimer)的模型对σ及TCR的晶粒大小效应的图表；
图4是通过绘制σ与TCR之间的关联展示以福克斯及桑德海默尔的模型对σ及TCR的晶粒大小效应的图表；
图5是展示针对金属膜的TCR与σ之间的整体关联的图表；
图6是展示误差百分比相对于晶粒大小/MFP相对于膜厚度/MFP的3D图表；
图7是展示误差百分比相对于厚度/MFP的图表；
图8是展示针对示范性抛光且电镀膜的电阻率相对于厚度的图表；
图9是展示针对处于各种厚度的示范性膜的电阻率相对于时间的图表；
图10是展示针对示范性抛光且电镀膜的TCR相对于厚度的图表；
图11是展示针对示范性铜膜的TCR％相对于电阻率的图表；
图12是展示针对其中移除离群点的示范性铜膜的TCR％相对于电阻率的图表；
图13是根据本发明的方法的实施例的流程图；
图14是膜厚度测量装置的第一实施例的框图；
图15是膜厚度测量装置的第二实施例的框图；
图16是膜厚度测量装置的第三实施例的框图；
图17是根据本发明的膜厚度测量系统的实施例的框图；及
图18是比较从TCR及Rs值计算的厚度与在P11分析器上测量的厚度的图表。
具体实施方式
尽管将按照特定实施例描述所主张的标的物，但包含不提供本文中陈述的全部优点及特征的实施例的其它实施例也在本发明的范围内。可作出各种结构、逻辑、过程步骤及电子变化而不背离本发明的范围。因此，仅通过参考所附权利要求书界定本发明的范围。
揭示金属膜厚度的测量。电气测量方法可将厚度及电阻率与Rs测量分离。与先前技术相比，本文中揭示的实施例更快、更低成本，且不需要特殊样本制备。可确定电阻率及膜厚度值，其可用于半导体产业中的工艺控制。本文中揭示的技术及系统足够快速以在制造设施中操作。可减少或消除由电阻率导致的膜厚度测量中的变化。
膜厚度及晶粒大小是可影响金属膜电阻率的两个因素。举例来说，这展示在福克斯及桑德海默尔的模型中。可基于电阻率或导电率，以及取决于厚度的电阻率温度系数(TCR)以使用模型预测厚度。导电率是电阻率的倒数。
一起绘制厚度及导电率(σ)或TCR且σ与TCR之间的关联展示于图1及2中。如图1中所见，针对TCR及σ的值k与体积值(bulk value)的比率随k处的平均自由路径(MFP)上的厚度增大。k是膜厚度除以MFP。
在图2中，σ及TCR根据膜厚度变化同时变化。对于较厚膜区域(例如，膜厚度/MFP>10)，σ/σ0几乎线性取决于TCR/TCR0。各种数据点表示膜厚度效应。
可计算对电阻率及TCR的晶粒大小效应。举例来说，马雅达斯及夏慈科的模型实现晶粒大小效应的计算。在图3及4中绘制使用马雅达斯及夏慈科的模型的结果。
类似于厚度效应，对于晶粒大小效应，σ/σ0也线性取决于TCR/TCR0。σ0及TCR0分别是块状金属导电率及块状金属TCR。如果膜厚度及晶粒大小被视为用于确定金属膜电阻率的主要效应，那么图5中展示TCR与σ之间的整体关联。对于厚膜区域，观察到TCR对σ的线性相关性。此外，对于厚金属，关联曲线是线性的。
导电率与TCR之间的线性关联导致以下方程式，其中厚度是THK，γ是电阻率，且ρ是膜电阻率，且σ是导电率。
Figure GDA0001814083640000051
如图6及7中所见，可确定不同膜厚度及晶粒大小下的线性假设的百分比误差。对于THK/MFP>10，百分比误差足够小以被忽略。对于THK/MFP>10，线性关联足够好以用TCR校准导电率。对于较薄膜，可能需要较高阶关联。还可使用非线性关联。
因此，如果测量金属膜的TCR值，那么可基于校准曲线来获得金属膜的电阻率/导电率。如果已知Rs值，那么可从Rs方程式厚度(1/(Rs·σ))导出膜厚度。此技术可应用于各种厚度的金属膜。
图13中可见确定膜厚度的方法的流程图。在方法100中，例如在控制器处，接收101针对晶片上的膜的Rs及TCR。举例来说，可使用四点探针来获得这些Rs及TCR值。可使用其它技术来计算Rs及TCR，例如用来计算Rs的电感性测量系统。例如使用控制器，基于膜的TCR来确定102膜的电阻率。膜的电阻率与膜的TCR之间的关联可用来确定电阻率。
例如使用控制器，运用以下方程式来确定103膜的厚度。
Figure GDA0001814083640000061
在上述方程式中，THK是厚度，Rs是薄片电阻，γ是电阻率，且TCR是电阻率温度系数。
在实例中，确定铜膜的厚度。铜膜的电阻率随晶粒大小及膜厚度而变化。CMP将减小膜厚度，从而驱动晶粒大小脱离与厚度的均衡。参见图8及9中的关系。
运用四点探针及阿尔法步骤工具来测量不同厚度及制备方法的铜膜。如图8中展示那样记录薄片电阻及厚度值。对于此实例，电阻率受厚度及晶粒大小效应两者的影响。如图10中展示那样测量TCR值。
如图11中展示，将这些数据绘制在电阻率及TCR空间中。预示三个离群点，其可能来自测量误差。
当移除这些离群点时，如图12中所见，获得线性关联。运用此关联，可基于Rs、γ及TCR值来确定膜厚度。非线性关联也是可能的。
图18比较从Rs及TCR值测量的厚度与在P11分析器上测量的厚度。
可使用计量工具来测量Rs及TCR两者。使用本文中揭示的技术，可确定厚度及电阻率。本文中揭示的技术可能可应用于全部金属。因此，可测量铜、铝、钨、金、镍、钛或锌的厚度及电阻率。
图14是膜厚度测量装置200的第一实施例的框图。说明探头204的前横截面图及对应仰视图。可使用图14的膜厚度测量装置200来实现对整个晶片201的TCR测量。系统包含具有加热元件203的卡盘202，加热元件203可将整个卡盘202加热到所要温度。虽然在卡盘202中说明，但加热元件203可在卡盘202外部或被安置于卡盘202的外表面上。在例子中，加热元件203可将卡盘的部分加热到不同温度值，且运用可位于探头204的止动垫中的一或多个温度传感器205来记录Rs。温度传感器205经定位在四点探头204中且可在Rs测量期间触碰晶片201的表面。可同时加热及测量。
虽然揭示为在Rs测量期间触碰晶片201的表面，但温度传感器205还可不接触晶片201的表面以进行测量，例如通过使用红外线传感器作为温度传感器205。
在TCR测量期间，卡盘202经加热到如配方中定义的不同温度(T1)且在所述不同温度下保持稳定。当温度稳定时，探头204将向下接近且触碰晶片201的表面，从而运用四点探针206来进行Rs测量(RS1)，且运用温度传感器205来记录晶片温度(T1’)。在测量全部位点之后，将卡盘202加热到另一温度(T2)且记录Rs2及T2’。最后，针对每一位点记录nX Rs(Rs1、Rs2……Rsn)及晶片温度(T1’、T2’……Tn’)值。因此，可在晶片201上的每一位点处获得TCR值。可在(例如)49到121个位点之间进行测量，尽管可在多于1,000个位点处进行测量。
在例子中，运用加热元件203加热整个卡盘202。
在另一例子中，卡盘202包含在所述卡盘202周围的位置(所述卡盘202内部及/或外部)处的多个加热元件203。一或多个加热元件203经启动以加热晶片201的部分。
图15是膜厚度测量装置300的第二实施例的框图。说明探头304的前横截面图及对应仰视图。在此实施例中，探头包含加热晶片301的区域的局部化热源307。热源307可为(例如)闪光灯或激光。闪光灯或激光可具有功率或使用经配置以加热晶片301的波长。热源307可与中心两个探针306位置重合、包围，或以其它方式近接中心两个探针306。用冷却装置303主动使卡盘302冷却以散热，且减少可能影响晶片301上的邻近位点的潜在热积聚。虽然说明在卡盘302中，但冷却装置303可在卡盘302外部或在卡盘302的外表面上。虽然说明一个冷却装置303，但可使用多于一个冷却装置303。使用温度传感器305及四点探针306来进行晶片301的测量。
图16是膜厚度测量装置400的第三实施例的框图。探头404包含多个探针406。虽然说明四个探针406，但可包含多于四个探针406。举例来说，探头404可包含十个或十二个探针406。
探针406中的每一者可为涂布有金属的材料的晶须。举例来说，材料可为硅、氧化硅或其组合。晶须可具有从0.5μm到0.75μm的厚度。
探针406可彼此隔开达小于1μm到1mm，包含到0.1μm及其间的范围的全部值。使用探针406及温度传感器405进行卡盘402上的晶片401的测量。
图17是膜厚度测量系统500的实施例的框图。控制器505与探头504电子通信。探头504可为图14到16中说明的探头或其它设计中的探头中的一者。
系统500包含经配置以固持晶片501或其它工件的卡盘502。卡盘502及/或探头504可经配置以在一个、两个或三个轴上移动或旋转。举例来说，致动器503可用来使探头504在三个轴上移动或旋转。可加热或冷却卡盘502。
如本文中所使用，术语“晶片”通常是指由半导体或非半导体材料形成的衬底。此半导体或非半导体材料的实例包含(但不限于)单晶硅、氮化镓、砷化镓、磷化铟、蓝宝石及玻璃。通常可在半导体制造设施中发现及/或处理此类衬底。
晶片可包含形成于衬底上的一或多个层。举例来说，此类层可包含(但不限于)光致抗蚀剂、电介质材料、导电材料及半导电材料。所属领域中已知许多不同类型的此类层，且如本文中使用的术语晶片希望涵盖包含全部类型的此类层的晶片。
形成于晶片上的一或多个层可被图案化或未被图案化。举例来说，晶片可包含多个裸片，每一裸片具有可重复图案化特征或周期性结构。材料的此类层的形成及处理可最终导致完成装置。举例来说，Cu金属膜可包含在晶片上。许多不同类型的装置可形成于晶片上，且如本文中使用的术语晶片希望涵盖在其上制造所属领域中已知的任何类型的装置的晶片。
系统500的部分可与控制器505通信。举例来说，控制器505可与探头504或系统500的其它组件通信。控制器505可包含：处理器506；电子数据存储单元507，其与处理器506电子通信；及通信端口508，其与处理器506及电子数据存储单元507电子通信。应了解，实际上可通过硬件、软件及固件的任何组合来实施控制器505。此外，其如本文中描述的功能可为由一个单元执行，或分配在不同组件中，可又通过硬件、软件及固件的任何组合来实施每一功能。用于控制器505实施本文中描述的各种方法及功能的程序代码或指令可被存储在控制器可读存储媒体(例如电子数据存储单元507中、控制器505内、控制器505外部或其组合的存储器)中。
控制器505可以任何合适方式(例如，经由一或多个传输媒体，所述一或多个传输媒体可包含“有线”及/或“无线”传输媒体)耦合到系统500的组件，使得控制器505可接收由缺陷检视系统500产生的输出，例如来自探头504的输出。控制器505可经配置以使用输出来执行若干功能。例如，控制器505可经配置以使用输出来确定晶片501上的膜的厚度。在另一实例中，控制器505可经配置以在不对输出执行动作的情况下，将输出发送到电子数据存储单元507或另一存储媒体。控制器505可如本文中描述那样经进一步配置，例如以执行图13的实施例。控制器505还可经配置以出于取样、成像、检验或计量目的而将指令发送到检视、检验或计量工具。
本文中描述的控制器505、其它系统或其它子系统可采取各种形式，包含个人计算机系统、图像计算机、主计算机系统、工作站、网络设备、因特网设备或其它装置。一般来说，术语“控制器”可经广泛定义以涵盖具有实行来自存储器媒体的指令的一或多个处理器的任何装置。子系统或系统还可包含所属领域中已知的任何合适处理器(例如平行处理器)。另外，子系统或系统可包含具有高速度处理及软件的平台(作为独立工具或网络工具)。
如果系统包含多于一个子系统，那么不同子系统可经彼此耦合，使得可在子系统之间发送图像、数据、信息、指令等。举例来说，一个子系统可通过可包含所属领域中已知的任何合适有线及/或无线传输媒体的任何合适传输媒体来耦合到额外子系统。两个或多于两个此类子系统还可通过共享计算机可读存储媒体(未展示)而有效耦合。
实施例如本文中描述的方法的程序指令可被存储在计算机可读媒体上，例如在电子数据存储单元507或其它存储媒体中。计算机可读媒体可为存储媒体，例如磁盘或光盘、磁带或所属领域中已知的任何其它合适非暂时性计算机可读媒体。
可以各种方式(包含基于程序的技术、基于组件的技术及/或面向对象技术等)中的任一者来实施程序指令。举例来说，可根据需要使用ActiveX控件、C++对象、JavaBeans、微软基础类别(“MFC”)、SSE(流式SIMD扩展)或其它技术或方法论来实施程序指令。
可根据本文中描述的任何实施例配置控制器505。举例来说，控制器505可经编程以执行图13的一些或全部步骤。
额外实施例涉及一种存储程序指令的非暂时性计算机可读媒体，所述程序指令可在控制器上实行以执行用于确定金属膜的厚度的计算机实施方法，如本文中揭示。特定来说，如图17中展示，电子数据存储单元507或其它存储媒体可含有包含可在控制器505上实行的程序指令的非暂时性计算机可读媒体。计算机实施方法可包含本文中描述的任何方法的任何步骤。
在例子中，非暂时性计算机可读存储媒体包括用于在一或多个运算装置上实行以下步骤的一或多个程序。例如在控制器处接收晶片上的膜的薄片电阻及电阻率温度系数。使用膜的电阻率与膜的电阻率温度系数之间的关联，基于膜的电阻率温度系数来确定膜的电阻率。可运用以下方程式来确定膜的厚度。
Figure GDA0001814083640000101
在上述方程式中，THK是厚度，Rs是薄片电阻，γ是电阻率，且TCR是电阻率温度系数。
虽然揭示为确定膜厚度的系统的部分，但本文中描述的控制器505可经配置以与其它系统一起使用。在另一实施例中，本文中描述的控制器505可经配置以与计量系统一起使用。因此，如本文中揭示的实施例描述用于分类的一些配置，其可为以若干方式针对具有或多或少适于不同应用的不同成像能力的系统而定制。
可如本文中进一步描述那样执行方法的每一步骤。方法还可包含可由本文中描述的控制器及/或计算机子系统或系统执行的任何其它步骤。步骤可由一或多个计算机系统执行，可根据本文中描述的任何实施例配置所述一或多个计算机系统。另外，上文描述的方法可由本文中描述的任何系统实施例执行。
尽管已关于一或多个特定实施例描述本发明，但将理解，可实现本发明的其它实施例而不背离本发明的范围。因此，认为仅通过所附权利要求书及其合理解释限制本发明。

Claims (16)

1.一种用于确定膜厚度的方法，其包括：
使用至少十二个探针测量晶片上的所述膜的薄片电阻，其中所述探针是涂布有金属的材料的晶须，其中所述探针各自隔开0.1μm到1mm的距离，且其中所述材料是硅、氧化硅或其组合；
在控制器处，接收所述晶片上的所述膜的所述薄片电阻及电阻率温度系数；
使用所述控制器，使用所述膜的电阻率与所述膜的所述电阻率温度系数之间的关联，基于所述膜的所述电阻率温度系数来确定所述膜的所述电阻率；及
使用所述控制器，运用下列方程式来确定所述膜的厚度
Figure FDA0003298384550000011
其中THK是厚度，Rs是薄片电阻，TCR是电阻率温度系数，且γ是与TCR和电阻率之间的相关曲线的线性部分的斜率有关的校正因子。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述膜的所述电阻率与所述膜的所述电阻率温度系数之间的所述关联是线性的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述膜的所述电阻率与所述膜的所述电阻率温度系数之间的所述关联是非线性的。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述厚度除以平均自由路径大于10。
5.一种非暂时性计算机可读存储媒体，其包括用于在一或多个运算装置上实行以下步骤的一或多个程序：
接收晶片上的膜的薄片电阻及电阻率温度系数，
其中所述薄片电阻由至少十二个探针测量，其中所述探针是涂布有金属的材料的晶须，其中所述探针各自隔开0.1μm到1mm的距离，且其中所述材料是硅、氧化硅或其组合；
使用所述膜的电阻率与所述膜的所述电阻率温度系数之间的关联，基于所述膜的所述电阻率温度系数来确定所述膜的所述电阻率；及
运用下列方程式来确定所述膜的厚度
Figure FDA0003298384550000021
其中THK是厚度，Rs是薄片电阻，TCR是电阻率温度系数，且γ是与TCR和电阻率之间的相关曲线的线性部分的斜率有关的校正因子。
6.根据权利要求5所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述膜的所述电阻率与所述膜的所述电阻率温度系数之间的所述关联是线性的。
7.根据权利要求5所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述膜的所述电阻率与所述膜的所述电阻率温度系数之间的所述关联是非线性的。
8.根据权利要求5所述的非暂时性计算机可读存储媒体，其中所述厚度除以平均自由路径大于10。
9.一种用于确定膜厚度的系统，其包括：
探头，其包含：
多个止动垫；
至少十二个探针，其经配置以测量晶片的薄片电阻，其中所述探针是涂布有金属的材料的晶须，其中所述探针各自隔开0.1μm到1mm的距离，且其中所述材料是硅、氧化硅或其组合；及
温度传感器，其经安置于所述探头上，其中所述温度传感器经配置以在所述薄片电阻测量期间测量晶片表面的温度；及
控制器，其与所述探头电子通信，其中所述控制器包含处理器及与所述处理器电子通信的电子数据存储单元，且其中所述控制器经配置以：
从所述探头接收所述晶片上的所述膜的所述薄片电阻测量及电阻率温度系数；
使用所述膜的电阻率与所述膜的所述电阻率温度系数之间的关联，基于所述膜的所述电阻率温度系数来确定所述膜的所述电阻率；及
运用下列方程式来确定所述膜的厚度
Figure FDA0003298384550000022
其中THK是厚度，Rs是薄片电阻，TCR是电阻率温度系数，且γ是与TCR和电阻率之间的相关曲线的线性部分的斜率有关的校正因子。
10.根据权利要求9所述的系统，其进一步包括经配置以固持所述晶片的卡盘及经配置以加热所述卡盘的加热元件。
11.根据权利要求9所述的系统，其进一步包括经连接到所述探头的致动器，其中所述致动器经配置以使所述探头相对于所述晶片移动。
12.根据权利要求9所述的系统，其中所述探头进一步包含经安置于所述探头上的热源。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述热源是闪光灯或激光，且其中所述热源经配置以加热所述晶片的区域。
14.根据权利要求12所述的系统，其进一步包括经配置以固持所述晶片的卡盘，其中所述卡盘包含经配置以冷却所述卡盘的表面的至少部分的冷却元件。
15.根据权利要求9所述的系统，其中将所述温度传感器安置在所述止动垫中的一者上，且其中所述温度传感器经配置以在所述薄片电阻测量期间接触所述晶片表面。
16.根据权利要求9所述的系统，其中所述距离为0.1μm到1μm。
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