CN113267714A - 一种多针阵列式伪mos结构测量探头 - Google Patents

一种多针阵列式伪mos结构测量探头 Download PDF

Info

Publication number
CN113267714A
CN113267714A CN202110472854.XA CN202110472854A CN113267714A CN 113267714 A CN113267714 A CN 113267714A CN 202110472854 A CN202110472854 A CN 202110472854A CN 113267714 A CN113267714 A CN 113267714A
Authority
CN
China
Prior art keywords
probe
probes
peripheral
mos structure
pseudo mos
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110472854.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113267714B (zh
Inventor
万景
王海华
徐壮壮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fudan University
Original Assignee
Fudan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fudan University filed Critical Fudan University
Priority to CN202110472854.XA priority Critical patent/CN113267714B/zh
Publication of CN113267714A publication Critical patent/CN113267714A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113267714B publication Critical patent/CN113267714B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/2607—Circuits therefor
    • G01R31/2608—Circuits therefor for testing bipolar transistors
    • G01R31/2612—Circuits therefor for testing bipolar transistors for measuring frequency response characteristics, e.g. cut-off frequency thereof
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06716—Elastic
    • G01R1/06722—Spring-loaded
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06755—Material aspects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07314—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card the body of the probe being perpendicular to test object, e.g. bed of nails or probe with bump contacts on a rigid support

Abstract

本发明属于测试技术领域，具体为一种多针阵列式伪MOS结构测量探头。本发明测量探头由外围多根探针围绕中央一根探针呈环形均匀排布组成，中央一根探针接出一根引线作为源极（或漏极）传导，外围多根探针短路连接共同接出一根引线作为漏极（或源极）传导，中央一根探针与外围多根探针的间距相同，为0.2‑5mm；外围探针数量根据测试需要灵活设置。本发明提出的测量探头可有效屏蔽测量过程中的本征漏电点，且屏蔽效果随着外围多针数目的增加而增强。该测量探头可普遍应用于绝缘层上硅（SOI）、绝缘层上锗（GeOI）、氧化层上多晶硅等结构的测量和表征。

Description

一种多针阵列式伪MOS结构测量探头
技术领域
本发明属于测试技术领域，具体涉及一种伪MOS结构测量探头。
背景技术
伪MOS结构在参数提取方面具有独到的优势，因此，对伪MOS结构进行准确电学测量和表征的重要性不言而喻。常见的伪MOS结构包括绝缘层上硅（SOI）、绝缘层上锗（GeOI）、氧化层上多晶硅等。传统的伪MOS测量探头一般采用两探针结构外加一根背栅控制电极获取电学参量，即一根探针作为源极（或漏极）传导，另外一根探针作为漏极（或源极）传导。虽然两探针方法已经广泛商用于伪MOS结构的电学测量和表征，但是其仍然具有不可避免的缺点。具体来讲，采用两探针方法对伪MOS的测量过程往往伴随着源极和漏极区域的本征漏电点，这些漏电点对测量电流影响巨大，进而导致无法得到准确的电学特性。因此亟需对现有的两探针伪MOS测量方法加以改进。
发明内容
本发明的目的在于提出一种能够有效屏蔽测量过程中本征漏电点的多针阵列式伪MOS结构测量探头。
本发明提供的多针阵列式伪MOS结构测量探头，由外围多根探针围绕中央一根探针呈环形均匀排布组成，中央一根探针接出一根引线作为源极（或漏极）传导，外围多根探针短路连接共同接出一根引线作为漏极（或源极）传导，中央一根探针与外围多根探针的间距（L）均为0.2-5mm。
本发明中，所述外围探针数量可以根据测试需要灵活设置，一般为2根以上，例如为3-15根，例如可以设置为2，3，4，5，6，7，8等，如图1-7所示。
本发明中，所述探针材质为高速钢或碳化钨，探针对样品形成的压力在50-500g之间变化。
本发明中，所述探针之间绝缘电阻率大于10MΩ，最大不限，所述探针头的曲率半径为0.05-0.5mm。
本发明中，在测试探头上方施加有弹簧，可通过手动或半自动上下移动测试探头，使其接触伪MOS结构样品表面，且所用弹簧为可调节型，方便进行不同探头压力下的样品测试。
本发明提供的多针式的伪MOS结构测量探头，是基于新型排布方式的探针，采用中央一根探针和外围呈环状分布的多根探针共同构成的。这有效屏蔽了测量过程中的本征漏电点，使得测量电流更加准确。所述一种多针结构的伪MOS测量探头区别于传统两探针的伪MOS测量方法，并展现出更为优异的测量结果。
本发明提出的具有多针结构的伪MOS测量探头，其可普遍应用于绝缘层上硅（SOI）、绝缘层上锗（GeOI）和氧化层上多晶硅等常见伪MOS结构的测量和表征。
本发明还提出上述多针阵列式伪MOS结构测量探头的测量方式，具体步骤为：
（1）将伪MOS结构样品置于探针台上，位于测试探头正下方；
（2）手动或半自动移动所述测试探头，使测试探头下降，直至接触样品表面；
（3）缓慢向下移动所述测试探头，使所述探针头与伪MOS样品接触良好；
（4）测试结束后，缓慢向上移动所述测试探头，使测试探头离开伪MOS样品表面。
本发明提出的这种多针阵列式伪MOS结构测量探头，能够有效屏蔽测量过程中的漏电点，且屏蔽效果随着外围多针数目的增加而增强。该测量探头可成为各种伪MOS结构的更优表征仪器，并可合理拓展至其他半导体结构的测量与表征。
附图说明
图1为本发明多针结构伪MOS测量探头的测试探头立体结构图示（9针规格）。
图2为本发明多针结构伪MOS测量探头的测试探头立体结构图示（8针规格）。
图3为本发明多针结构伪MOS测量探头的测试探头立体结构图示（7针规格）。
图4为本发明多针结构伪MOS测量探头的测试探头立体结构图示（6针规格）。
图5为本发明多针结构伪MOS测量探头的测试探头立体结构图示（5针规格）。
图6为本发明多针结构伪MOS测量探头的测试探头立体结构图示（4针规格）。
图7为本发明多针结构伪MOS测量探头的测试探头立体结构图示（3针规格）。
图8为本发明多针结构伪MOS测量探头的测试探头平面结构图示（以9针规格为例）。
图9为本发明多针结构伪MOS测量探头用于一种测量对象——伪MOS结构测试图示（以9针规格为例）。
具体实施方式
基于同一工作原理，测试探头的规格和器件的结构可以不同，具体实施方式体现不同实施例中。
实施例1（对应图1的器件结构和图9的测量流程）：
（1）将绝缘层上硅（SOI）样品置于探针台上，所述9针测试探头正下方；
（2）手动或半自动移动所述测试探头，使测试探头下降，直至接触样品表面；
（3）缓慢向下移动所述测试探头，使所述探针头与伪MOS样品接触良好；
（4）测试结束后，缓慢向上移动所述测试探头，使测试探头离开伪MOS样品表面。
实施例2（对应图2的器件结构）：
实施例2与实施例1类似，区别在于所使用测试探头规格不同，所使用测试探头规格为8针结构，而非9针结构。因此，此实施例的工艺流程与实施例1类似，只需将步骤（1）中的9针测试探头改变为8针测试探头。

Claims (5)

1.一种多针阵列式伪MOS结构测量探头，其特征在于，由外围多根探针围绕中央一根探针呈环形均匀排布组成，中央一根探针接出一根引线作为源极或漏极传导，外围多根探针短路连接共同接出一根引线作为漏极或源极传导，中央一根探针与外围多根探针的间距相同，为0.2-5mm。
2.根据权利要求1所述多针阵列式伪MOS结构测量探头，其特征在于，所述外围探针数量根据测试需要灵活设置，数量为2-15根。
3.根据权利要求1所述多针阵列式伪MOS结构测量探头，其特征在于，所述探针材质为高速钢或碳化钨，探针对样品形成的压力在50-500g之间变化。
4.根据权利要求1所述多针阵列式伪MOS结构测量探头，其特征在于，所述探针之间绝缘电阻率大于10MΩ，所述探针头的曲率半径为0.05-0.5mm。
5.根据权利要求1所述多针阵列式伪MOS结构测量探头，其特征在于，在测试探头上方施加有弹簧，通过手动或半自动上下移动测试探头，使其接触伪MOS结构样品表面，且所用弹簧为可调节型。
CN202110472854.XA 2021-04-29 2021-04-29 一种多针阵列式伪mos结构测量探头 Active CN113267714B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110472854.XA CN113267714B (zh) 2021-04-29 2021-04-29 一种多针阵列式伪mos结构测量探头

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110472854.XA CN113267714B (zh) 2021-04-29 2021-04-29 一种多针阵列式伪mos结构测量探头

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113267714A true CN113267714A (zh) 2021-08-17
CN113267714B CN113267714B (zh) 2022-05-20

Family

ID=77229740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110472854.XA Active CN113267714B (zh) 2021-04-29 2021-04-29 一种多针阵列式伪mos结构测量探头

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113267714B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6384133A (ja) * 1986-09-29 1988-04-14 Tokyo Electron Ltd プロ−ブカ−ド
EP0974845A1 (en) * 1998-07-08 2000-01-26 Christian Leth Petersen Apparatus for testing electric properties using a multi-point probe
US6799976B1 (en) * 1999-07-28 2004-10-05 Nanonexus, Inc. Construction structures and manufacturing processes for integrated circuit wafer probe card assemblies
KR20080076195A (ko) * 2007-02-15 2008-08-20 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 기판 검사 장치
CN101566667A (zh) * 2008-04-24 2009-10-28 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种mos器件的测试方法
CN102043072A (zh) * 2009-10-14 2011-05-04 汉民测试系统股份有限公司 Cis电路测试探针卡
TW201333477A (zh) * 2011-10-03 2013-08-16 Univ Tsukuba 探針卡及雜訊測量裝置
CN104459512A (zh) * 2014-12-31 2015-03-25 上海华虹宏力半导体制造有限公司 Mosfet被探测区探针数量计算方法及探针位置设计方法和探针卡生成方法
CN106430082A (zh) * 2016-10-19 2017-02-22 中国人民解放军国防科学技术大学 一种基于单电子晶体管的电荷探针及其制备方法
CN107422242A (zh) * 2016-05-23 2017-12-01 北大方正集团有限公司 一种vdmos芯片的测试装置及方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6384133A (ja) * 1986-09-29 1988-04-14 Tokyo Electron Ltd プロ−ブカ−ド
EP0974845A1 (en) * 1998-07-08 2000-01-26 Christian Leth Petersen Apparatus for testing electric properties using a multi-point probe
US6799976B1 (en) * 1999-07-28 2004-10-05 Nanonexus, Inc. Construction structures and manufacturing processes for integrated circuit wafer probe card assemblies
KR20080076195A (ko) * 2007-02-15 2008-08-20 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 기판 검사 장치
CN101566667A (zh) * 2008-04-24 2009-10-28 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种mos器件的测试方法
CN102043072A (zh) * 2009-10-14 2011-05-04 汉民测试系统股份有限公司 Cis电路测试探针卡
TW201333477A (zh) * 2011-10-03 2013-08-16 Univ Tsukuba 探針卡及雜訊測量裝置
CN104459512A (zh) * 2014-12-31 2015-03-25 上海华虹宏力半导体制造有限公司 Mosfet被探测区探针数量计算方法及探针位置设计方法和探针卡生成方法
CN107422242A (zh) * 2016-05-23 2017-12-01 北大方正集团有限公司 一种vdmos芯片的测试装置及方法
CN106430082A (zh) * 2016-10-19 2017-02-22 中国人民解放军国防科学技术大学 一种基于单电子晶体管的电荷探针及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张涛: "先进EFA电性失效分析定位技术及其PFA物理验证技术研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)·信息科技辑》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113267714B (zh) 2022-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7851793B2 (en) Test structure with TDDB test pattern
JPH11125646A (ja) 垂直針型プローブカード、その製造方法およびその不良プローブ針の交換方法
TWI590356B (zh) 探針卡和晶圓測試系統及晶圓測試方法
US20130093441A1 (en) Testing device for testing plates for electronic circuits and relative method
US20050225345A1 (en) Method of testing semiconductor wafers with non-penetrating probes
CN115706022A (zh) 一种定位故障晶体管的测试方法、结构
CN113267714B (zh) 一种多针阵列式伪mos结构测量探头
US8093916B2 (en) Method of characterizing a semiconductor device and semiconductor device
CN104931741B (zh) 微探针及其制备方法
CN114899177B (zh) 一种介质层可靠性测试结构及测试方法
JPH06168996A (ja) 拡散層のシート抵抗率の測定方法
CN108548953B (zh) 一种水轮发电机定子线棒槽电位测量方法及装置
US7588947B2 (en) Method of evaluating semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
CN105785304B (zh) 用于校准在片高值电阻测量系统的标准件
US8179153B2 (en) Probe apparatus, a process of forming a probe head, and a process of forming an electronic device
CN108010556A (zh) 一种用于精确定位大尺寸器件的小缺陷失效地址的方法
CN104345253B (zh) 一种tddb的测试结构及测试方法
CN113053763A (zh) 半导体芯片及其制备方法和半导体器件
CN104218026B (zh) 半导体检测结构及检测方法
JP2001318127A (ja) 配線ショート箇所の検査方法及び検査装置
JPS6150389B2 (zh)
JP2001110866A (ja) プラズマダメージ評価用ｔｅｇパターン
CN101819940B (zh) 测试晶片的方法及测试结构
KR100607766B1 (ko) 반도체 검사용 프로브 카드의 프로브 니들 구조 및 제조방법
CN104658938B (zh) 一种用于测量硅化物电阻的测试结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant