CN112051450B - 获取晶圆边缘的导通电阻的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种获取晶圆边缘的导通电阻的方法，涉及半导体制造领域。该方法包括利用若干个样本晶圆，建立导通电阻漂移值与偏移距离的拟合函数模型，偏移距离是晶圆边缘与测量夹具的中心区域内预定位置之间的距离；获取待测试晶圆边缘的导通电阻，记为初始导通电阻；获取待测试晶圆边缘对应的偏移距离；将待测试晶圆边缘对应的偏移距离带入拟合函数模型，得到待测试晶圆的导通电阻漂移值；根据初始导通电阻和导通电阻漂移值，得到待测试晶圆边缘的导通电阻校正值；解决了目前由于测量夹具本身特性，容易令测得的晶圆边缘的导通电阻偏大的问题；达到了校正晶圆边缘的导通电阻，减小测试误差，提高测试数据的稳定性、准确性的效果。

Description

获取晶圆边缘的导通电阻的方法
技术领域
本申请涉及半导体制造领域，具体涉及一种获取晶圆边缘的导通电阻的方法。
背景技术
导通电阻为在特定的栅源电压(Vgs)、漏端电流(Id)条件下，MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，金属-氧化物-半导体场效应管)导通时漏源间的最大阻抗。导通电阻决定了MOSFET导通时的消耗功率。
在晶圆上的芯片制作完成后，在晶圆级别会进行导通电阻测试。在测试时，将待测晶圆的背面与探针台连接，将晶圆正面的芯片与探针卡中的探针连接。在导通电阻的测试过程中，导通电阻的阻值收到多种因素的影响，导通电阻Rdson可以由如下公式表示：
Rdson＝Rsource+Rch+Raccumulation+Repi+Rsub+Rtest，
其中，Rsource表示源端电阻，Rch表示晶圆与夹具(chuck)的接触电阻，Raccumulation表示累积电阻，Repi表示外延电阻，Rsub表示衬底电阻，Rtest表示测试回路造成的电阻。
由于夹具本身的特性，比如负压分布不均匀、表面平整度不同等，夹具边缘与晶圆的接触电阻Rcedge大于夹具中心与晶圆的接触电阻Rccenter，导致测得的晶圆边缘的导通电阻阻值大于晶圆其他区域的导通电阻阻值，降低测试数据的准确性。
发明内容
为了解决相关技术中的问题，本申请提供了一种获取晶圆边缘的导通电阻的方法。该技术方案如下：
一方面，本申请实施例提供了一种获取晶圆边缘的导通电阻的方法，该方法包括：
利用若干个样本晶圆，建立导通电阻漂移值与偏移距离的拟合函数模型，偏移距离是晶圆边缘与测量夹具的中心区域内预定位置之间的距离；
获取待测试晶圆边缘的导通电阻，记为初始导通电阻；
获取待测试晶圆边缘对应的偏移距离；
将待测试晶圆边缘对应的偏移距离带入拟合函数模型，得到待测试晶圆的导通电阻漂移值；
根据初始导通电阻和导通电阻漂移值，得到待测试晶圆边缘的导通电阻校正值；
其中，样本晶圆与待测试晶圆的产品类型相同。
可选的，利用若干个样本晶圆，建立导通电阻漂移值与偏移距离的拟合函数模型，包括：
选取N片样本晶圆，利用测量夹具获取每片样本晶圆边缘上M个样本die的导通电阻，记为初始样本导通电阻；
将样本die从测量夹具的边缘移动至测量夹具的中心区域中的预定位置，并再次获取样本die的导通电阻，记为辅助样本导通电阻；
获取样本die与测量夹具的中心区域中预定位置之间的距离，记为样本偏移距离；
根据初始样本导通电阻和辅助样本导通电阻，确定样本导通电阻漂移值；
根据样本导通电阻漂移值和样本偏移距离，拟合得到导通电阻漂移值与偏移距离的拟合函数模型。
可选的，测量夹具的中心区域是以测量夹具的中心为圆心，半径为预定值的圆形区域。
可选的，获取样本die与测量夹具的中心区域中预定位置之间的距离，记为样本偏移距离，包括：
针对每个样本die，获取样本die的大小、样本die的移动方向；
根据样本die所在的样本晶圆的尺寸、样本die的大小、样本die的移动方向计算出样本die与测量夹具的中心区域中预定位置之间的距离，记为样本偏移距离；
其中，样本die的移动方向指的是样本die在获取初始样本导通电阻时的位置相对于在获取辅助样本导通电阻时的预定位置的方向。
可选的，M个样本die位于样本晶圆上的至少4个的方向上。
可选的，N为大于等于3的整数；
M为大于等于4的整数，或，M为大于等于8的整数。
可选的，根据初始样本导通电阻和辅助样本导通电阻，确定样本导通电阻漂移值，包括：
将初始样本导通电阻减去辅助样本导通电阻，得到样本导通电阻漂移值；
每个样本导通漂移值对应一个样本偏移距离。
可选的，根据初始导通电阻和导通电阻漂移值，得到待测试晶圆边缘的导通电阻校正值，包括：
将初始导通电阻减去导通电阻漂移值，得到待测试晶圆边缘的导通电阻校正值。
本申请技术方案，至少包括如下优点：
通过利用若干个样本晶圆建立导通电阻漂移值与偏移距离的拟合函数模型，获取待测试晶圆边缘的初始导通电阻和待测试晶圆边缘对应的偏移距离，根据偏移距离和拟合函数模型，得到待测试晶圆边缘对应的导通电阻偏移值，根据导通电阻偏移值校正初始导通电阻，得到待测试晶圆边缘的导通电阻校正值；解决了目前由于测量夹具本身特性，容易令测得的晶圆边缘的导通电阻偏大的问题；达到了校正晶圆边缘的导通电阻，减小测试误差，提高测试数据的稳定性、准确性的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种获取晶圆边缘的导通电阻的方法的流程图；
图2是本申请实施例提供的获取晶圆边缘的初始导通电阻的实施示意图；
图3是本申请实施例提供的获取晶圆边缘的辅助导通电阻的实施示意图；
图4是本申请实施例提供的一种导通电阻漂移值与偏移距离的拟合函数模型的示意图；
图5是本申请实施例提供的晶圆边缘的初始导通电阻与导通电阻校正值对应的曲线示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
请参考图1，其示出了本申请一实施例提供的一种获取晶圆边缘的导通电阻的方法的流程图，该方法至少包括如下步骤：
步骤101，利用若干个样本晶圆，建立导通电阻漂移值与偏移距离的拟合函数模型。
偏移距离是晶圆边缘上的die(晶粒)与测量夹具的中心区域内预定位置之间的距离。
测量夹具的中心区域，指的是测量夹具上的预定区域，中心区域根据测量夹具的中心位置确定。
建立拟合函数模型的样本晶圆对应的产品类型相同，一个拟合函数模型对应一种产品类型。
需要说明的是，若存在多种产品类型的晶圆需要获取晶圆边缘的导通电阻，则对每种产品类型的晶圆选取若干个样本晶圆，分别建立导通电阻漂移值与偏移距离的拟合函数模型。
晶圆边缘的导通电阻，指的是位于晶圆边缘的die的导通电阻。
步骤102，获取待测试晶圆边缘的导通电阻，记为初始导通电阻。
将待测试晶圆正常地放置在测量夹具上，即在放置待测试晶圆21时，将待测试晶圆21的中心对准测量夹具22的中心，待测试晶圆21的边缘对准待测试夹22具的边缘，如图2所示；待测试晶圆的边缘可能会超出测量夹具的边缘。
利用测量夹具量测晶圆边缘的导通电阻，得到的导通电阻记为初始导通电阻；初始导通电阻需要校正。
待测试晶圆与样本晶圆的产品类型相同。
步骤103，获取待测试晶圆边缘对应的偏移距离。
获取位于晶圆边缘的die与测量夹具的中心区域内预定位置之间的距离，一个位于晶圆边缘的die对应一个偏移距离。
中心区域内预定位置是预先设置的。比如，预定位置为测量夹具的中心。
步骤104，将待测试晶圆边缘对应的偏移距离带入拟合函数模型，得到待测试晶圆的导通电阻漂移值。
拟合函数模型的横坐标为偏移距离，拟合函数模型的纵坐标为导通电阻漂移值。
对于待测试晶圆，将位于晶圆边缘的die对应的偏移距离带入导通电阻漂移值与偏移距离的拟合函数模型，得到位于晶圆边缘的die对应的导通电阻漂移值。
若位于晶圆边缘的各个die均需要获取导通电阻，则获取位于晶圆边缘的各个die的偏移距离，再将位于晶圆边缘的各个die的偏移距离分别带入拟合函数模型，得到位于晶圆边缘的各个die的导通电阻偏移值。
步骤105，根据初始导通电阻和导通电阻漂移值，得到待测试晶圆边缘的导通电阻校正值。
针对一个位于晶圆边缘的die，根据该die对应的初始导通电阻和导通电阻漂移值，计算得到位于晶圆边缘的die的导通电阻校正值。
可选的，导通电阻校正值为初始导通电阻与导通电阻漂移值之差。
将待测试晶圆边缘的导通电阻校正值作为待测试晶圆边缘的最终导通电阻。
若需要获取待测试晶圆边缘的导通电阻阻值范围，可以获取待测试晶圆边缘的各个die的导通电阻校正值，再根据晶圆边缘的导通电阻校正值确定相应的导通电阻阻值范围。
综上所述，本申请实施例提供的获取晶圆边缘的导通电阻的方法，通过利用若干个样本晶圆建立导通电阻漂移值与偏移距离的拟合函数模型，获取待测试晶圆边缘的初始导通电阻和待测试晶圆边缘对应的偏移距离，根据偏移距离和拟合函数模型，得到待测试晶圆边缘对应的导通电阻偏移值，根据导通电阻偏移值校正初始导通电阻，得到待测试晶圆边缘的导通电阻校正值；解决了目前由于测量夹具本身特性，容易令测得的晶圆边缘的导通电阻偏大的问题；达到了校正晶圆边缘的导通电阻，减小测试误差，提高测试数据的稳定性、准确性的效果。
由于晶圆边缘的导通电阻得到了校正，晶圆的导通电阻范围也能够更加准确。
本申请另一实施例提供了一种获取晶圆边缘的导通电阻的方法，该方法至少包括如下步骤：
步骤301，选取N片样本晶圆，利用测量夹具获取每片样本晶圆边缘上M个样本die的导通电阻，记为初始样本导通电阻。
N片样本晶圆对应的产品类型相同。
对于每片样本晶圆，位于边缘上的M个样本die位于该样本晶圆上的至少4个方向上。可选的，晶圆上的方向以象限来划分。
样本晶圆边缘上的每个方向至少有一个样本die。
不同样本晶圆上的M个样本die的具体位置可以相同也可以不相同，根据实际情况确定。
可选的，N为大于等于3的整数。
可选的，M为大于等于4的整数。
可选的，M为大于等于8的整数。
针对每个样本晶圆，先将样本晶圆正常地放置在测量夹具上，即将样本晶圆的中心对准测量夹具的中心，样本晶圆的边缘对准待测试夹22具的边缘；再利用测量夹具测试，获取M个样本die的初始样本导通电阻，每个样本die对应一个初始样本导通电阻。
步骤302，将样本die从测量夹具的边缘移动至测量夹具的中心区域中的预定位置，并再次获取样本die的导通电阻，记为辅助样本导通电阻。
可选的，测量夹具的中心区域是以测量夹具的中心为圆心，半径为预定值的圆形区域。
中心区域中的预定位置是预先设置的。
不同样本die移动至的预定位置可以相同也可以不相同，本申请实施例对此不作限定。
如图3所示，一个样本晶圆32上的样本die 321从测量夹具22的边缘移动至测量夹具的中心区域；然后再通过测量夹具获取该样本die 321的辅助样本导通电阻。
每个样本die都需要从测量夹具的边缘移动至测量夹具的中心区域中的预定位置，并测量对应的辅助样本导通电阻。
步骤303，获取样本die与测试夹具的中心区域中预定位置之间的距离，记为样本偏移距离。
获取每个样本die与测试夹具的中心区域中预定位置之间的距离，每个样本die对应一个样本偏移距离、一个辅助样本导通电阻。
针对每个样本die，获取样本die与测试夹具的中心区域中预定位置之间的距离，可以由如下方式实现：
获取样本die的大小、样本die的移动方向。样本die的移动方向指的是样本die在获取初始样本导通电阻时的位置相对于在获取辅助样本导通电阻时的预定位置的方向。
根据样本die所在的样本晶圆的尺寸、样本die的大小、样本die的移动方向计算出样本die与所述测量夹具的中心区域中预定位置之间的距离，记为样本偏移距离。
步骤304，根据初始样本导通电阻和辅助样本导通电阻，确定样本导通电阻漂移值。
对每个样本die，根据该样本die的初始样本导通电阻和辅助样本导通电阻，计算得到样本导通电阻漂移值。
具体地，针对每个样本die，将该样本die的初始样本导通电阻减去该样本die的辅助样本导通电阻，得到该样本die的样本导通电阻漂移值。
步骤305，根据样本导通电阻漂移值和样本偏移距离，拟合得到导通电阻漂移值与偏移距离的拟合函数模型。
可选的，拟合函数模型的横坐标为偏移距离，拟合函数模型的纵坐标为导通电阻漂移值。
由于样本晶圆对应一个产品类型，相应地，得到的导通电阻漂移值与偏移距离的拟合函数模型对应一个产品类型。
根据获取到的N*M个样本die的样本导通电阻漂移值和样本偏移距离，拟合得出导通电阻漂移值与偏移距离的拟合函数模型f(D)，D表示偏移距离，f(D)表示导通电阻漂移值。
在一个例子中，如图4所示，根据若干个样本die的样本导通电阻漂移值和样本偏移距离进行拟合，得出导通电阻漂移值与偏移距离的拟合函数模型f(D)，点41对应样本die，曲线42对应拟合函数模型f(D)，f(D)为：
y＝-0.029x2+0.5028x-0.6823。
步骤306，获取待测试晶圆边缘的导通电阻，记为初始导通电阻。
初始导通电阻需要被校正。
获取待测试晶圆上位于晶圆边缘的die对应的导通电阻。
步骤307，获取待测试晶圆边缘对应的偏移距离。
获取位于晶圆边缘的die与测量夹具的中心区域内预定位置之间的距离，一个位于晶圆边缘的die对应一个偏移距离。
中心区域内预定位置是预先设置的。比如预定位置为测量夹具的中心。
步骤308，将待测试晶圆边缘对应的偏移距离带入拟合函数模型，得到待测试晶圆的导通电阻漂移值。
根据待测试晶圆的产品类型，获取对应的导通电阻漂移值与偏移距离的拟合函数模型。
将位于晶圆边缘的die对应的偏移距离带入导通电阻漂移值与偏移距离的拟合函数模型，得到位于晶圆边缘的die对应的导通电阻漂移值。
若位于晶圆边缘的各个die均需要获取导通电阻，则获取位于晶圆边缘的各个die的偏移距离，再将位于晶圆边缘的各个die的偏移距离分别带入拟合函数模型，得到位于晶圆边缘的各个die的导通电阻偏移值。
步骤309，根据初始导通电阻和导通电阻漂移值，得到待测试晶圆边缘的导通电阻校正值。
针对一个位于晶圆边缘的die，根据该die对应的初始导通电阻和导通电阻漂移值，计算得到位于晶圆边缘的die的导通电阻校正值。
可选的，将初始导通电阻减去导通电阻漂移值，得到待测试晶圆边缘的导通电阻校正值。
将待测试晶圆边缘的导通电阻校正值作为待测试晶圆边缘的最终导通电阻。
在一个例子中，如图5所示，图中的同一虚线上的2个点对应同一个边缘die，曲线51上的点的纵坐标对应边缘die的初始导通电阻，曲线52上的点的纵坐标对应边缘die的导通电阻校正值；由图5可以看出，经过校正后，边缘导通电阻的阻值范围值从1.37mohm减小至0.158mohm，校正后的晶圆上边缘die的导通电阻的测试值更加稳定。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种获取晶圆边缘的导通电阻的方法，其特征在于，所述方法包括：
利用若干个样本晶圆，建立导通电阻漂移值与偏移距离的拟合函数模型，所述偏移距离是晶圆边缘与测量夹具的中心区域内预定位置之间的距离；
获取待测试晶圆边缘的导通电阻，记为初始导通电阻；
获取所述待测试晶圆边缘对应的偏移距离；
将所述待测试晶圆边缘对应的偏移距离带入所述拟合函数模型，得到所述待测试晶圆的导通电阻漂移值；
根据所述初始导通电阻和所述导通电阻漂移值，得到所述待测试晶圆边缘的导通电阻校正值；
其中，所述样本晶圆与所述待测试晶圆的产品类型相同；
所述利用若干个样本晶圆，建立导通电阻漂移值与偏移距离的拟合函数模型，包括：
选取N片样本晶圆，利用测量夹具获取每片样本晶圆边缘上M个样本die的导通电阻，记为初始样本导通电阻；
将所述样本die从所述测量夹具的边缘移动至所述测量夹具的中心区域中的预定位置，并再次获取所述样本die的导通电阻，记为辅助样本导通电阻；
针对每个样本die，获取所述样本die的大小、所述样本die的移动方向，其中，所述样本die的移动方向指的是样本die在获取初始样本导通电阻时的位置相对于在获取辅助样本导通电阻时的预定位置的方向；
根据所述样本die所在的样本晶圆的尺寸、所述样本die的大小、所述样本die的移动方向计算出所述样本die与所述测量夹具的中心区域中预定位置之间的距离，记为样本偏移距离；
根据所述初始样本导通电阻和所述辅助样本导通电阻，确定样本导通电阻漂移值；
根据所述样本导通电阻漂移值和所述样本偏移距离，拟合得到导通电阻漂移值与偏移距离的拟合函数模型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量夹具的中心区域是以所述测量夹具的中心为圆心，半径为预定值的圆形区域。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述M个样本die位于所述样本晶圆上的至少4个的方向上。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，N为大于等于3的整数；
M为大于等于4的整数，或，M为大于等于8的整数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始样本导通电阻和所述辅助样本导通电阻，确定样本导通电阻漂移值，包括：
将所述初始样本导通电阻减去所述辅助样本导通电阻，得到样本导通电阻漂移值；
每个样本导通漂移值对应一个样本偏移距离。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始导通电阻和所述导通电阻漂移值，得到所述待测试晶圆边缘的导通电阻校正值，包括：
将所述初始导通电阻减去所述导通电阻漂移值，得到所述待测试晶圆边缘的导通电阻校正值。
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