TW200523558A - Method and apparatus for determining the dielectric constant of a low permittivity dielectric on a semiconductor wafer - Google Patents

Description

200523558 五、發明說明（1) 發明背景 發明範圍 本發明係關於半導體晶圓測試。 相關技藝之說明 4 ^ f體電路之多位準金屬化中，一層間介電（〗LD)可將 戸斗層電隔離。1 LD之介電常數（ε)或介電常數（。因 1Γ低時，已為日益重要之參數。經由背景，材料 雷二奴吊（ε)等於材料之介電常數（K)乘以自由隔開之介 η?、…⑴（。。 介雷赍=學ί氣沉積或旋轉模禱技術綜合而成之第二代低 # ^ A 或低Κ介電材料目前已被發展出來。此一低介電 吊數介電材料包括益 % 有控制之孔㈣二基)及有機(碳基)材料，通常具 數之介電層，、可降半導體裝置具有低介電常 層之寄生電A A收寺間乙遲，防止串話及由於降低ILD =】：，而降低裝置中之功率消耗。 常以水士：電ΐ田電l(CV)測量以決定介電常數，通 -，必須有介電材料之最心==數項缺點。第 數之材料。第：，新的低介電；：：又量具有高介電常 導體製造設施之新需求已日辦=區受到影響。第三，半 ⑽测量相似，介電材才c。 電常數，最近已利用電暈基方法。電何—電壓測量以決定介 表面電壓测量之介電表面上沉籍命，方法係根據在以隨後 荷。電暈基方法之缺點 $ 6頁

五、發明說明（2) 包括從事此一測量所需车 後使用人之產品晶圓上作電=型f量點之尺寸，及最 利用導電彈性探針在介c較少可行性。 至小於1.0㈣之厚度之古人=^作口測量，曾成功測量低 介電常數材料测量而發或高⑽料。但此等供高 法用於低介電常數材料之測旦'每性探針之電流設計，無 即，導電彈性探針直俨在35 :。二係因為低接觸直徑， 2度之低介電常 :最卜力機：知之導電彈性探針之可施加 因此，需要一低介電常數薄膜被擊穿。 厚，低介電H > a 裝置，以決定半導體晶圓上之較 "電吊數之介電層之介電常數或介電常數。 本發明之概述 方法本包:;；%導=圓之介電層之介電常數之 該接觸裝置包括至少二二：觸半導體晶圓之頂側。 面。具有在介雷思 °卩刀為由導電材料構成之球形表 電層之厚度得“：面：以=半導體晶圓上之介 置之至少部分球开,：”，曰0之頂側用U支樓接觸裝 可定義-雷一 /表面’肖半導體材料成隔開狀態，因而 裝置及半導：二料：電㊁0!二-電激勵加在接觸 應而決定。介電層之介數可自所加激勵之響 定之介電層之厚度已決定之電容及以上決 200523558 五、發明說明（3) 半導體晶圓之頂側包括至少_「、坐道触p 雷厣夕主品 古德触 + ^體材料相對之介 電層之一表面，或（2)有機體及/或半導體材料相對之丨 層表面上之水。 電 該方法更可包括自介電層表面退吸水及有機物。 該接觸裝置之至少一部分球形表面，可由不 化物或形成導電氧化物之材料形成。該接觸裝置可完全^ 導電材料形成，或由導電材料，或具有塗層以定義至少一 球形表面之絕緣基板構成。材料之一非定義，但可形成基 板之例子包括玻璃。 以上所決定之電容包括（1)支撐接觸裝置與半導體材 料成隔開狀態之半導體晶圓頂側之電容，（2)接觸裝置與 半導體晶圓頂側間之間隙之電容，鄰近該間隙處，半導體 晶圓之頂側支撐接觸裝置與半導體晶圓成隔開狀態。 介電層之介電常數（eQX)可利用下列等式決定： C= ε〇Α+[(Τρ/ ερ) + (Τ0Χ/ £〇x) + (Torg/ £〇rg)]^ + 1π£0£Η2ΟΚΐη ^ /g.) + (Tox/^) + (Torg isorg) + (TH2〇 / . ^7心)+(乃九)+(7；八)~~ 2πε^Κ In (Tp + (Τοχ i εοχ) + (Torg i£org) + (TH2〇 i sH2〇) + (Tgap) ^ £p)+ (Tox / sox) + (Torg / sorg) + (TH^0 / £H2〇) 其中：C =步驟（e)中決定之電容量 ε 0 =自由隔開之介電常數；

200523558 五、發明說明（4) A=與半導體晶圓之頂侧接觸之接觸裝置之接觸面積； R=接觸裝置之曲率半徑； ln=自然對數

Tp=接觸裝置表面上之氧化層之厚度（如有時）； ερ=氧化層之介電常數； Ί^χ =介電層厚度； eQX=介電曾之介電常數；

介電層上面之有機物厚度 有機物之厚度； ΤΗ2〇=介電層上面之水之厚度； εΗ20 =水之介電常數；及

Tgap=接觸裝置之表面與半導體晶圓頂側間之間隙之厚 度，鄰近該處，半導體晶圓頂側支撐接觸裝置之表面與半 導體材料成隔開狀態。

本發明亦為一決定一半導體晶圓之介電層之介電常數 之裝置。該裝置包括一裝置供與半導體晶圓之頂側接觸， 其中，該接觸裝置包括由導電材料構成之至少一部分球 形。該裝置更包括用以決定於介電層下面之具有半導體材 料之半導體晶圓上之介電層厚度之裝置，及移動半導體晶 圓之頂側之裝置，與接觸裝置之至少部分球形表面接觸， 因而與介電層定義一電容器。該裝置更包括用以施加適當 電激勵，即CV電激勵於接觸裝置之裝置，及電容器已定義 時之半導體材料，及自電容器施加電激勵後之響應，決定 電容器之電容量之裝置，及自該電容決定介電層之介電常

第9頁 200523558 五、發明說明（5) 數作為介電層之電衮^ 最後，本發參數。 數之方法，方法決定半導體晶圓之介電層之介電常 (a)決定半導體晶圓上面之声 數；（b)移動半導㈣曰门 净篮材枓之；丨％層之介電常 分與導電表面接觸二圓，:頁側及至少部分球形之球形部 材料之間；（d)自於Λ)鉍加電激勵於導電表面與半導體 材料及其間之介電；定由導！表面’半導體 電層之介電常數作為在牛W盗之電容重，（e)決定介 中決定之介電層厚度;;;⑷中決定之電容及在步驟⑷ 本發明詳細說明 以相ΐί:ΪΓ,隨之圖式為參考詳細說明，4目同之組件 夕+ 1考第1圖及第2圖’半導體晶圓測試系統2包括一道Φ 之失盤4及接觸裝置6。該夾盤4之 導電 夾盤4接觸。如曝露在大氣條件下一足夠時間，f，並與 或水〗8將在介電層12上形成。 、 有機物16及 以便】：二ΐ觸裝置6包括至少部分球體之導電表面20， ”導體θθ圓10頂側22接觸。表面20之直徑較佳為 =Λ不Λί可利用。準此，部分球形導電表面20之說明 不月b解釋為構成本發明之限制。 200523558 五、發明說明（6) 當半導體晶圓10包含有機物16及/或水18時，頂側22 =任何-或有機物16，水18及介電層12之組合物頁側雖Y 及‘2面典型將為水18之曝露表面，如第2圖所示。第1圖 回’有機物1 6及水1 8顯示為分別之各層，典型亦為 ，此。但此點不能解釋為對本發明之限制，因為此一順序 =反轉’或有機物18及水16可固定為分散’此一混合物 形成一位具電層上之單一層。 、 〃考第3，圖，及繼續參考第1圖及第2圖，接觸裝置6可 m可ii當型式以支撐表面2〇。第1圖中，接觸裝置6係 長，彳木針說明，具有表面20於其遠端。此點並 發明之限制。 + 一移動裝置24可連接在夾盤4上，接觸裝置6或二者之 上以移動表面及半導體晶圓1 〇之頂側22使其接觸。一電激 勵哀屋2 6可電連接於夾盤4及表面2〇之間，以便在其已被夾 盤4接納及表面已與半導體晶圓1 〇之頂側22接觸時，施加一 適當之測試激勵於半導體晶圓10。為本發明之目的，適當 之激勵為一AC電壓。但不構成對本發明之限制。 、，觸裝置6之表面2 〇由頂側2 2與半導體材料1 4形成一隔 開狀態，並定義一電容器C，其中，介電層1 2，有機物1 6及 /或胃水18^在接觸裝置6與半導體材料14之間定義一介電。特 別疋’當面2 0移動與頂表面2 2接觸時，水丨8則在表面2 2在 表面四週轉移’表面2 〇與有機物1 6接觸時成彈性變形以形 成接觸面積30 ° 一接觸面積31亦在表面20與鄰近接觸面積 3 0處之水1 8接觸而形成。最後，一空氣間隙3 2在水丨8之表

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五、發明說明（7) 口戸刀形成。響應施加測試 一測量裝置28可決定電容 面及鄰近接處面積31之表面20之 激勵至電谷斋C之電激勵裝置2 6 器C之電容量cT。 由測量裝置28決定之電容器c之電容Ct為表面2〇之部 分’半導體材料14 ’介電層12及有機物16與接觸面積3〇對 齊形成之電容器C1之電容q，加上表面2〇之部分，半導鹩 材料14，介電層12，有機物丨6及與接觸面積31之水所形^ 之電容态C2之電容C2 ，加上表面20之部分，半導體材料 14 ’介電層12及有機物16及/或水18與空氣間隙32對齊 電容器C 3之電容C3 之總和。 當水18不存在時，介電層12由如Si〇2之材料形成，其 具有一低介電常數，即小於3·9，及介電層12相當厚，即大 於2 0 0 nm，電容器C之主要電容Ct係得自電容器㈡。為此目 的，理論上決定電容器C3之電容C3約等於當水18不存在 時，較電容器C1之電容器C2之電容C2之和大一量值。結 果丄當無水18存在時，介電層12之介電常數可在一可接受 之容差決定，作為電容器c之電容Ct及電容器C3之電容q之 函數。特別是，介電層1 2之介電常數可自測量之電容器c之 電容cT，自稍後說明之電容器C3之電容&之電容之等式 EQ4，而不計電容器C1及電容器以之電容匕及^之可接受容 差内決定。但少量之水丨8將存在。準此，最理想為自電容 器Cl，C2及C3之電容Ci，c：2及匕之總和決定。 電容器c之電容cT可由以下之等式Ε<31表示：

第12頁 200523558 五、發明說明（8) E Q1 : CT = 〇! + C2 + C3 其中：CT=電容器C之電容； (：〗 =電容器Cl之電容=導致與接觸面積30對齊之材料之 電容； C2=電容器C2之電容=自與接觸面積31對齊而導致之電 容； 電容器C3之電容=自與接觸面積32對齊而導致之電 容 電容器C1，C2及C3之電容q，02及(：3可以數學之等式 EQ2，EQ3及EQ4分別表示如下； ε〇Α[(Τρ/ ερ) + (Τ0Χ/ £ox) + (Torg/ £org)]'1 Ε0：α2 = 2π^εΗι〇Κ\η ^ερ) + (Tox iεοχ) + (Torg/εογε) + (ΤΗι〇/εΗ^〇) . ^ ) + (T〇x ^ox) + (T0rg /£0rg) 五 Ql·· q = 2π令 jRln ^ £p)+(Jlx I 〇 + (T〇rg/£〇r^) + (T^Q / +

.(W+(仇)+(V、)+(WW 其中；ε G =自由隔開之介電常數 A二接觸面積30 ; R =表面20之曲率半徑； ln=自然對數；

Tp=表面20上之氧化物層厚度； ερ =表面20上之氧化物層之介電常數；

第13頁 200523558 五、發明說明（9) Τοχ=介電層12之厚度， £〇χ -介電層12之介電常數； T〇rg =有機物1 6之厚度； 6 org -有機物1 6之介電常數· TH20 =水18之厚度； ε H20 =水1 8之介電常數；

Tgap =間隙3 2之厚度。 如等式EQ4所示’間隙32之厚 所除之唯-變數。因為，間隙32中空 以數 ，在等式，中，Tgap將勝過未被其電容率所除之其二。因 ϋ:同理將等式EQ2與等式EQ3及等式咖相力n 電谷态C之電谷CT時，Tgap為對電容cT之主要作用者。 弋 以等式EQ2，EQ3及EQ4分別取代Ci，c2&c3，電容器c 電容CT可將等式EQ2，EQ3及EQ4同時相加而利用已知之數〜 技術以重複方式解決。 + 參考第4圖及繼續參考以前各圖式，實際上，理想為 除有機物16及水18在決定介電層12之介電常數之效應，因 為’有機物16及水18厚度之決定甚為困難及不準確。為此 目的，任何決定有機物1 6及水1 8厚度及決定電容器c之電容 CT間之延遲，將導致該一或二厚度之改變，因而影響電容& 之決定。準此，在移動接觸裝置6之表面2〇與半導體晶圓1〇 頂側2 2接觸前，有機物1 6及水1 8較佳以已知方式，即，將 半導體晶圓1 0加熱至升高之溫度，以將有機物1 6及水1 8自 半導體晶圓1 0吸除。吸除有機物1 6及水1 8之後，表面2 0及

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頂側22，此例中之介電層12之頂側可直接移動以便 理想上，接觸裝置6之表面20不包括一氧化物層。但如 表面20包括一氧化物層（未示出），該氧化物層較一 ΐ明i=之ί:材料包㈣及錶。❻此點不能解釋為本 毛月之限制’因表面2G可由任何適當之不會形成氧 層，或可形成一導電氧化物層之材料。 自半導體晶圓 於表面20上等 如電容器C之電容cT係在有機物1 6及水J 8 10移除後決定，及接觸裝置6不包括氧化物曾 式EQ4可減化為以下之等式EQ5之形式： EQ5 : C3 = 2πε^Κ\η 如表面20之曲率半徑R為大及週圍長度34亦大， 分子之運算αχ/ %x)可以不計。 、式㈧5之 12之；ΐ/τ為Λ定：式_卿中之電容Cs ’需要介電層 決定]二1 °x: ? 藝中之已知方* ’如橢圓計法 '、 ox值一旦決疋，此值可提供至測量裝置2 δ & ¥ 介電層12之介電常數ε〇χ。 里装罝以以计异 在等式EQ3及EQ4中，表面20之曲率半徑 及介電常數’有機物16及水18及接觸裝置上之電〜2之 =，亦被利用。特別是’在等式EQ3及RQ4中 心 2徑R與電容。2或。3成正比’此例即“匕。因 ：： =，電容器C之電容。之值亦大。故已決定具有半徑丰U •5 mm(直徑>25 mm)之表面2〇，其較習知技藝導電彈性

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探針之遠端直徑約大於一數值，可產生一易於測量之電 CT之值。 —f等式EQ4及EQ5中，間隙32 Tgap之厚度被利用以決定 電谷态C之電容C3。等視EQ4及EQ5中之間隙32 Tgap之厚度為 間隙32之平均厚度。特別是，參考第3圖，用於等式印3及 EQ4中之間隙32 Tgap之厚度，可利用以下之等式EQ6決定。 EQ6 : Tgap = R(cos Θ 2-cos 03 ) 其中：R =表面20之曲率半徑； 、02=接觸面積3〇與接觸面積31之週圍長度34間以半徑R 為中心所成之一角； 03 -以半徑R為中心所測量之接觸面積3 〇與表面2 〇之週 長40間之一角，該表面2〇不再與半導體晶圓1〇之頂側22相 對0 第3圖中，頂侧22包括形成接觸面積3〇之有機物16之表 面，形成接觸表積31之水18之表面及與間隙32對齊之水18 之表面。在移動表面2〇與頂側接觸之前，水18之頂表面定 義頂側，如第2圖所示。因此如圖示，包含頂側2 2之材料 可變化’視表面20是否已接觸而定。 t有水存在，等式EQ4中之水18 TH2G為與接觸面積31對 =水18之平均厚度。特別是，參考圖3，用於等式即中 水18 TH2〇之厚度可利用以下等式EQ7決定： ： TH20 = R ( COS 0J-COS θ 2) 其中：R =表面2〇之率半徑； θ1=中心36與接觸面積30之週長35間以半徑1^之中心38

第16頁 200523558 五、發明說明（12) 所測之一角； 以半#R之中心38所測之中心36與接觸面積3 長34間之一角。 、〈週 參考第4圖，如頂側22之水18及有機物16已被吸除， 式EQ4中所用之間隙32Tgap之厚度，可利用以下之 4 決定·· 寻式 E Q 8 : Tgap = R ( c 〇 s 0 i - c 〇 s Θ 2 ) 其中R=表面20之曲率半徑； θ1=以半徑R之中心38所測得之中心36與接觸面積3〇 之一角， ^ 40 半=之中心38所測得之中心36與表面20之週長 曰 ^面20已不再與半導體晶圓1 〇之頂側相對。 數被決定為-可接受之容差 電常 之雷交^ ^作為；丨電層之厚度及電容器c τ 、 本發明在決定具有相當低介電f ^ t # 對介電層之介電常數甚為有用。 電带數之相 本於t U 1: ^考較佳實施例予以說明。在閱讀及瞭解 Ϊ f ΐ达後，明顯之修改及改正將可發生。如修 改在本毛明之所附申請專利範 = 括所有修改及改正。 尽毛明擬包

第17頁 200523558 圖式簡單說明 第1圖為一具有介電層於其上之半導體晶圓及決定介電層之 介電常數之裝置之圖解； 第2圖為第1圖所示之在半導體晶圓上面之接處裝置之遠端 之放大圖； 第3圖為第1圖所示之半導體晶圓之頂側接觸之接觸裝置之 遠端圖解，該頂側包括其上之水及有機物或二者； 第4圖為接觸裝置之遠端與第1圖所示之半導體晶圓之頂側 接觸，在無水及有機物於介電層表面之圖解； 元件符號說明： 8 背側 12 介電層 16 有機物 20 導電表面 24 移動裝置 28 測量裝置 32 空氣間隙 35、40 週長 C、Cl 、C2、C3 電容器 2 半導體晶圓測試系統 4 夾盤 6 接觸裝置 10 半導體晶圓 14 半導體材料 18 水 22 頂側 26 電激勵裝置 3 0、31 接觸面積 34 週圍長度 36 、 38 中心 CT、q、C2、C3 電容

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Claims (1)

1. 200523558 六、申請專利範圍 1. 一種決定半導體晶圓之一介電層之介電常數之方法，包 括： (a) 提供一用以接觸半導體晶圓頂側之裝置，該接觸裝置 包括以導電材料構成之至少一部分為球形之表面； (b) 決定具有半導體材料位於介電層下面之半導體晶圓上 之介電層之厚度； (c) 使半導體晶圓之頂側支撐該接觸裝置之至少一部分球 形表面與該半導體材料成隔開分隔關係，藉以定義一電容 ， (d) 當形成電容器時，施加一電激勵至該接觸裝置及該半 導體材料； (e) 自所加之電激勵之響應決定電容器之電容； (f) 決定介電層之介電常數作為步驟（e)中決定之電容，及 在步驟（b)中決定之介電層厚度之函數。 2. 如請專利範圍第1項之方法，其中該半導體晶圓之頂側包 含至少下列之一： 與該半導體材料相對之該介電層之一表面： 在該半導體材料相對之該介電層上面之一有機及/或水之一 表面。 3. 如申請專利範圍第1項之方法，更包含自該介電層之一表 面吸退至少一水及有機物。 4..如請專利範圍第1項之方法，其中該至少一部分球形表 面係由不形成氧化物層或導電氧化物於該至少一部分球形 表面上之材料所形成。

   第19頁 200523558 六、申請專利範圍 〜 "" 5.如申請專利範圍第1項之方法，其中步驟（e)所決定電容 包含下列之總和： 二半導體晶圓頂側之電容，該頂側支撐該接觸裝置與該半 ¥體材料成隔開狀態；及 岫近该半導體晶圓頂側支撐該接觸裝置與該半導體材料成 隔開狀恶處之該接觸裝置與該半導體晶圓頂側間之間隙之 電容。 ^如申請專利範圍第2項之方法，其中該介電層之介電常數 (£ OX )係利用下歹，J公式決定： £〇Α[(Τρ/ ερ) + (Τ0Χ/ £〇x) + Torg/ ε〇Γ ]-ι + 1π£ο£Η2ο^η S ’.fP+1’·心 /%)+(¾ 〜； ([/βρ)+(7Ά)+(Χ〆、） Ιπε^Κ In (V + ^1 £^}ΐ^εοτε) + (ΤΗ2〇 ί εΗ2〇) + {Tgav ) (V£p) + K"、) + (7；八)+(‘/、） c =步驟（e )中決定之電容； ε 〇 =自由隔開之介電常數； A-接觸裝置與半導體晶圓頂側接觸之接觸面積·， 接觸裝置之曲率半徑； 4=自然對數； ε Tp接觸裝置表面上氣化物層之厚产· 氧化物層之介電常數； X cx =介電層厚度；

   第20頁 200523558 六、申請專利範圍 eQX=介電層介電常數； 介電層上有機物（如有日寺彡 胃 。〇rg =有機物介電常數；、之厚度’ TH20=介電層上水之厚度； 6 H20 =水之介電常數， Tgap=接觸裝置表面與半導體晶圓頂 該處，該頂侧支撐該接觸裝置主j間之間隙厚度，鄰 開狀態。 置之表面與該半導體村料2 7· —種決疋半導體晶圓介電；八带 供接觸一半導體晶圓一頂側^ ^署吊數之系統，包含·· 電材料形成之至少一部分球形^面· 5亥接觸裝置包括由〗 供决疋在介電層下面具有丰莫 電層厚度之裝置； _料之半導體晶圓上之3 供移動該半導體晶圓之頂側及該接夕 形表面或接觸之裝置，藉以與介電声ί f之至少一部分秀 當已定義該電容器時，供施 曰疋義一電容器，· 半導體材料之裝置；及 電激勵於該接觸裝置及 :該電容器對該施加的電激’ 谷及由此決定該介電声 入應決疋該電容器之—電 厚度之一函數。層之-介電常數為該電容及該介電: 8·如申請專利範圍第7項 至少包含下列之一： 一· ，、中該半導體晶圓之頂$ ，該半導體材料相對之 在該半導體材料相對之該介電；；：表面； 9表面上之有機物及/或水$ 200523558 六、申請專利範圍 一表面0 9 ·如申請專利範圍第7項之系統，更包括用以自該介電層之 一表面吸退至少水及有機物之裝置。 之 I 0 ·如申請專利範圍第7項之系統，其中該至少一部分球步 表面係由不形成氧化物層及導電氧化物於該至少一部分^ 形表面之一導電材料所形成。 刀； II ·如申請專利範圍第7項之系統，其中所決定之電 下列總和： Is 一半導體晶圓頂側之電容，該頂側支撐該接觸 導體材料成隔開狀態；及 /、该+ 鄰近該，導體晶圓頂侧支撐該接觸裝置與該半導體材料成 隔開狀態處之該接觸裝置與該半導體晶圓頂側間之 電容，。 j< 12·如申請專利範圍第11項之系統，其中該決定介電層之介 電常數之裝置利用下列公式： c= ε〇Α[(Τρ/ ερ) + (τ〇χ/ £〇x) + (Torg/ εο,,)]'1 + 2^H2〇R\n ❿占,)+ (Γ大)+ (7；九)+ (。〇 / £跳 - (TP/£p) + (Tox/sox) + (Torg/sorg) In (Vfp) + (Τοχ ίεοχ) + (T〇rp /£〇rp) + (THi〇/%2〇) + {Tgap) (^£p) + ! £〇x) + (T〇rg /^〇rg) + (Τη20 ^ £H2〇) c=步驟（e)中決定之電容 ε0=自由隔開之介電常數

   第22頁 200523558 六、申請專利範圍 __ A=接觸裝置與半導體晶圓頂側 R =接觸裝置之曲率半經； 之接觸面積； 1 η =自然對數； Τρ=接觸裝置表面上氧化物層之厚产· ερ=氧化物層之介電常數； 子又’ 丁。^介電層厚度； ε〇χ=介電層介電常數； T〇rg=介電層上有機物（如有時）之严 ε org =有機物介電常數； 予X ’ Th2〇=介電層上水之厚度； εΗ20=水之介電常數； lap =接觸裝置表面與半導體晶 該處，該頂側支撐該接觸裝則間之間隙厚度，鄰 開狀態。 表面與該半導體材料成p5 13. —種決定半導體晶圓之介 包含： 電層之介電常數之方法，方句 (a) 決定在一半導體晶圓之半 (b) 移動該半導體晶圓之一頂 料上該介電層之厚度 表面的球形部分而成接觸；、 至少一部分球形、導電 (c) 施加一電激勵於該導電 ⑷自該施加的電激勵決定包人；：半導體材料之間； 之一電容器電容； 3 亥導電表面與半導體材料 (e )決定該介電層之介電當卷 於步驟U)所決定介電層厚度數$作為於步驟（d)所決定電容奠 叉函數。

   200523558 六、申請專利範圍 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項之方法，其中該半導體晶圓之頂 侧至少包含下列之一· 與该半導體材料相對之該介電層之一表面；及 在與該半導體材料相對之該介電層表面上有機物及/或水之 一表面。 如申請專利範圍第13項之方法，更包括，在步驟（b)之 則’自该介電層之一表面吸退至少水及有機物之一。

   1 6.〃如申請專利範圍第1 3項之方法，其中導電表面係由不妒 =氧化物層於其上或於其上形成一導電氧化物之材料所形〆 =·如申請專利範圍第13項之方法，步驟（d)決定之電包 括下列之總和： :ί，體晶圓頂側支樓該導電表面與該半導體材料成隔開 狀悲處之電容； = 晶圓頂側支撑該導電表面與該半導體材料成 :。恶處之該導電表面與半導體晶圓頂側間之間隙之電 1 8.如申請專利範圍第1 3項之方法， 數（Lx)係解出下列公式之ε〇χ而決 C= ε〇Α[(Τρ/ ερ) + (Τ0Χ/ eox) + (Torg/ ε 其中該介電層之介電常 定：

   2π£^£Η2〇^ In (¾+ <Τ0Χ ί£ΰΧ) + (r〇!£ /£〇rg) + (τΗ^〇 f(：Γρ/£ρ)+(τοχ/εοχ) + (τ + rS 〇rg -

   200523558 六、申請專利範圍 2π R\n ^ ^ £P^+ ^ ^ £ox) + (^OTg ^ Sorg) + (^H20 ^ £H2q) + (^gap ) _ (Τρ ^βρ) + (^οχ ^ £〇χ) + i^org ! £〇rg) + (^Η2〇 ^ £Η2〇)— C=步驟（e)中決定之電容； ε 0二自由隔開之介電常數； Α=接觸裝置與半導體晶圓頂側接觸之接觸面積； R=接觸裝置之曲率半徑； ln=自然對數；

   Tp=接觸裝置表面上氧化物層之厚度； ερ=氧化物層之介電常數； Τ。,=介電層厚度； ε 介電層介電常數； TQrg=介電層上有機物（如有時）之厚度； ε _ =有機物介電常數； Tn2()=介電層上水之厚度； 巴H20 =水之介電常數’

   Tgap=接觸裝置表面與半導體晶圓頂側間之間隙厚度’鄰近 該處，該頂側支撐該接觸裝置之表面與該半導體材料成隔 開狀態。

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