【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及半導體檢測，具體涉及一種四探針測量儀、四探針測量系統及四探針測量儀測量待測晶圓的方法。
技術介紹
1、四探針測量儀是測量半導體材料電阻率以及方塊電阻的專用儀器，用于測量棒狀、塊狀半導體材料（包括厚片和薄片）的電阻率以及硅片上的擴散層、離子注入層、反新外延層的方塊電阻。儀器具有測量精度高、靈敏度高、穩定性好，測量范圍廣，結構緊湊的特點，并且測量結果由數字直接顯示，使用方便。
2、ⅲⅴ族、?ⅱⅵ族化合物半導體、sic、氮化鎵等由于材料特性的原因，用四探針測量時探針與待測表面難以形成良好的歐姆接觸，導致傳統的四探針方法難以在這些半導體的制備工藝中得到應用。以上材料難以形成歐姆接觸的原因包括1.能帶結構復雜：?這些半導體材料通常具有較復雜的能帶結構，與常見的硅材料不同。這使得在接觸界面處的電子態和能帶匹配變得困難，難以實現理想的歐姆接觸。例如，氮化鎵的能帶結構具有高的電子親和能和較寬的禁帶寬度，導致在與金屬接觸時，難以找到合適的金屬材料來形成低電阻的歐姆接觸。2.表面態影響：化合物半導體表面往往存在大量的表面態，這些表面態會捕獲載流子，影響接觸界面的電學性能。表面態可以在接觸界面處形成勢壘，阻礙載流子的傳輸，從而增加了接觸電阻，難以形成歐姆接觸。
3、寬禁帶半導體通常具有較高的電子親和能和較寬的禁帶寬度，這使得它們在表面處相對容易形成耗盡層。耗盡層的形成與半導體的表面態、雜質濃度以及外部條件等因素有關。在寬禁帶半導體中，表面態的存在可能導致表面附近的載流子濃度減少，從而形成耗盡層。用四探針測量時探針
4、因此，如何使探針和被測晶圓表面形成良好的歐姆接觸，是目前需要解決的問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提出一種四探針測量儀、四探針測量系統及四探針測量儀測量待測晶圓的方法，可以使探針和被測硅片表面形成良好的歐姆接觸，提高硅片測量的穩定性。
2、為了實現上述目的，本專利技術提供了一種四探針測量儀，?包括：
3、四個探針，所述探針具有貫通上下的通道；
4、激光發射器，所述激光發射器發射的激光從上到下穿過所述通道，照射到待測晶圓上；
5、固定板，所述固定板具有與所述探針相對的孔洞，所述探針從所述孔洞中穿過，所述固定板用于固定所述探針，以及阻擋所述探針外部的激光照射到待測晶圓上。
6、可選方案中，所述四探針測量儀還包括：
7、依次連接的上位機、控制去噪模塊和前置放大器；
8、所述上位機向所述控制去噪模塊發送采集命令并控制所述激光發射器的開關頻率；
9、所述控制去噪模塊根據所述上位機的采集指令控制所述前置放大器工作；
10、所述前置放大器與所述四探針測量儀的探針連接，用于根據所述采集指令向其中兩根探針施加電流，并接收另外兩根探針的電壓降；以及將電壓信號傳送給所述控制去噪模塊；
11、所述控制去噪模塊將電壓信號進行放大并與激光發射器的開關頻率進行運算，抑制與所述激光發射器開關頻率不同頻或非同相的噪聲，然后將電壓信號再轉換成數字信號發送給所述上位機。
12、可選方案中，所述通道的數量為一個或者多個。
13、本專利技術還提供了一種四探針測量系統，包括上述的四探針測量儀，還包括軟擊穿電路結構，所述軟擊穿電路結構用于在測量時連接于所述四探針測量儀；所述軟擊穿電路結構包括：
14、電容，所述電容的一端接地，另一端連接于充電電路和放電電路；
15、所述充電電路用于對所述電容進行充電；所述充電電路包括多條并聯的充電支路，每條所述充電支路包含有一控制當前支路連通或關斷的第一開關；每條所述充電支路提供的電能不同；
16、所述放電電路用于對所述電容進行放電；所述放電電路包括四條并聯的放電支路，每條所述放電支路連接于所述四探針測量儀的一個探針，每條所述放電支路包含有一控制當前支路連通或關斷的第二開關。
17、可選方案中，每條所述充電支路包括電壓源，所述電壓源的負極端接地，正極端連接于一電阻，所述電阻的另一個端連接于所述第一開關，所述第一開關的另一端連接于所述電容；不同所述充電支路的電壓源提供不同的電壓。
18、可選方案中，每條所述充電支路包括電流源，所述電流源的負極端接地，正極端連接有第一電阻，所述第一電阻的另一個端連接于所述第一開關，所述第一開關的另一端連接于所述電容，所電流源的正極端和負極端之間還連接有第二電阻；不同所述充電支路的電流源提供不同的電流。
19、可選方案中，所述充電電路包括：
20、變壓器；
21、多個串聯的分壓電阻，連接在所述變壓器和參考地之間；
22、多個所述充電支路連接在不同的所述分壓電阻之間。
23、可選方案中，所述放電電路包括：
24、控制開關，連接于所述電容；
25、電阻，連接于所述控制開關的另一端；
26、所述四條并聯的放電支路連接于所述電阻的另一端
27、本專利技術還提供了一種四探針測量儀測量待測晶圓的方法，利用上述的四探針測量儀，所述方法包括：
28、將晶圓放置在測試平臺上；
29、使所述四探針測量儀的探針與晶圓表面之間物理接觸；
30、用激光照射所述探針與晶圓的接觸面；
31、向所述四探針測量儀的其中兩根針施加電流，測量另外兩根針之間的電壓降。
32、可選方案中，用激光照射所述探針與晶圓的接觸面時，激光按照設定的頻率進行照射或者持續照射。
33、本專利技術的有益效果在于：
34、本專利技術用激光照射半導體，使電子躍遷到導帶，同時產生空穴，形成電子?-?空穴對，從而減小半導體表面接觸勢壘，改善接觸特性，可以使探針和被測硅片表面形成良好的歐姆接觸，提高硅片測量的穩定性。
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1.一種四探針測量儀，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的四探針測量儀，其特征在于，所述四探針測量儀還包括：
3.如權利要求1所述的四探針測量儀，其特征在于，所述通道的數量為一個或者多個。
4.一種四探針測量系統，其特征在于，包括權利要求1-3任一項所述的四探針測量儀，還包括軟擊穿電路結構，所述軟擊穿電路結構用于在測量時連接于所述四探針測量儀；所述軟擊穿電路結構包括：
5.如權利要求4所述的四探針測量系統，其特征在于，每條所述充電支路包括電壓源，所述電壓源的負極端接地，正極端連接于一電阻，所述電阻的另一個端連接于所述第一開關，所述第一開關的另一端連接于所述電容；不同所述充電支路的電壓源提供不同的電壓。
6.如權利要求4所述的四探針測量系統，其特征在于，每條所述充電支路包括電流源，所述電流源的負極端接地，正極端連接有第一電阻，所述第一電阻的另一個端連接于所述第一開關，所述第一開關的另一端連接于所述電容，所電流源的正極端和負極端之間還連接有第二電阻；不同所述充電支路的電流源提供不同的電流。
7.如權利要求4
8.如權利要求4所述的四探針測量系統，其特征在于，所述放電電路包括：
9.一種四探針測量儀測量待測晶圓的方法，其特征在于，利用權利要求1-3任一項所述的四探針測量儀，所述方法包括：
10.如權利要求9所述的四探針測量儀測量待測晶圓的方法，其特征在于，用激光照射所述探針與晶圓的接觸面時，激光按照設定的頻率進行照射或者持續照射。
...【技術特征摘要】
1.一種四探針測量儀，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的四探針測量儀，其特征在于，所述四探針測量儀還包括：
3.如權利要求1所述的四探針測量儀，其特征在于，所述通道的數量為一個或者多個。
4.一種四探針測量系統，其特征在于，包括權利要求1-3任一項所述的四探針測量儀，還包括軟擊穿電路結構，所述軟擊穿電路結構用于在測量時連接于所述四探針測量儀；所述軟擊穿電路結構包括：
5.如權利要求4所述的四探針測量系統，其特征在于，每條所述充電支路包括電壓源，所述電壓源的負極端接地，正極端連接于一電阻，所述電阻的另一個端連接于所述第一開關，所述第一開關的另一端連接于所述電容；不同所述充電支路的電壓源提供不同的電壓。
6.如權利要求4所述的四探針測...
【專利技術屬性】
技術研發人員：施朱斌，劉相華，
申請(專利權)人：麥嶠里上海半導體科技有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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