[发明专利]方块电阻测量方法以及方块电阻测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体设计领域，更具体地说，本发明涉及一种方块电阻测量方法以及方块电阻测量装置。

背景技术

方块电阻又称薄层电阻，其定义为正方形的半导体薄层，在电流方向所呈现的电阻，单位为欧姆每方。简单来说，方块电阻(Sheet Resistance)就是指导电材料单位厚度单位面积上的电阻值。简称方阻，理想情况下它等于该材料的电阻率除以厚度。

方块电阻有一个特性，即任意大小的正方形边到边的电阻都是一样的，不管边长是1m还是0.1m，它们的方阻都是一样，这样方阻仅与导电膜的厚度和电阻率有关。

图1和图2示意性地示出了根据现有技术的方块电阻测量方法；其中图1示意性地示出了根据现有技术的方块电阻测量方法的流程图，图2示意性地示出了根据现有技术的方块电阻测量方法的测量结构。在图2所示的测量结构中，在方块电阻的四边中分别连接第一测试点1、第二测试点2、第三测试点3以及第四测试点4。

如图1所示，对于如图2所示的测量结构，执行如下步骤：

在步骤S0中，首先，设定一个强制电流值If；

在步骤S1中，在使流过第一测试点1和第二测试点2之间的电流大小为所设定的强制电流值If的情况下，测量第三测试点3和第四测试点4之间的第一电压值V34；

在步骤S2中，在使流过第二测试点2和第三测试点3之间的电流大小为所设定的强制电流值If的情况下，测量第四测试点4和第一测试点1之间的第二电压值V41；

在步骤S3中，在使流过第三测试点3和第四测试点4之间的电流大小为所设定的强制电流值If的情况下，测量第一测试点1和第二测试点2之间的第三电压值V12；

在步骤S4中，在使流过第四测试点4和第一测试点1之间的电流大小为所设定的强制电流值If的情况下，测量第二测试点2和第三测试点3之间的第四电压值V23；

在步骤S5中，利用Rs＝4.5324*(V12+V23+V34+V41)/4/If计算方块电阻值Rs。

但是，上述现有的方块电阻测量方法的缺陷在于测量精度不够，而且不能测量方块电阻特别小的方块电阻。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种测量精度提高而且能测量方块电阻特别小的方块电阻的方块电阻测量方法以及方块电阻测量装置。

根据本发明的第一方面，提供了一种方块电阻测量方法，其包括：在方块电阻的四边中分别连接第一测试点、第二测试点、第三测试点以及第四测试点；

依次设定多个参考电流值；针对所有参考电流值，通过将参考电流值设置为强制电流值来计算方块电阻值，并且记录所计算的方块电阻值；根据所记录的所有方块电阻值判断适合作为强制电流值的参考电流值，并将所述参考电流值设置为最终的强制电流值。

优选地，所述通过将参考电流值设置为强制电流值来计算方块电阻值的步骤中计算方块电阻值的方法包括：在使流过第一测试点和第二测试点之间的电流大小为所设定的强制电流值的情况下，测量第三测试点和第四测试点之间的第一电压值；在使流过第二测试点和第三测试点之间的电流大小为所设定的强制电流值的情况下，测量第四测试点和第一测试点之间的第二电压值；在使流过第三测试点和第四测试点之间的电流大小为所设定的强制电流值的情况下，测量第一测试点和第二测试点之间的第三电压值；在使流过第四测试点和第一测试点之间的电流大小为所设定的强制电流值的情况下，测量第二测试点和第三测试点之间的第四电压值；利用下面的式子计算方块电阻值：方块电阻值＝4.5324×(第一电压值+第二电压值+第三电压值+第四电压值)/4/强制电流值。

优选地，在每次测量方块电阻值，取多个测量对象，并且根据每个测量对象的方块电阻值绘制曲线，最后，根据方块电阻值曲线的稳定性来选择最终的强制电流值。

优选地，将曲线波动范围小的曲线设置为最终的强制电流值。

根据本发明的第二方面，提供了一种方块电阻测量装置，其包括：与方块电阻的四边分别连接的第一测试点、第二测试点、第三测试点以及第四测试点；

参考电流值设置模块，用于依次设定多个参考电流值；方块电阻值计算模块，用于针对所有参考电流值，通过将参考电流值设置为强制电流值来计算方块电阻值，并且记录所计算的方块电阻值；强制电流值判断模块，用于根据所记录的所有方块电阻值判断适合作为强制电流值的参考电流值，并将所述参考电流值设置为最终的强制电流值。