[发明专利]基于全变差正则化法的硅片电阻率测量方法、装置及系统在审
| 申请号： | 201910870988.X | 申请日： | 2019-09-16 |
| 公开（公告）号： | CN110501574A | 公开（公告）日： | 2019-11-26 |
| 发明（设计）人： | 刘新福;李倩文;王梦丹;吴鹏飞;葛帅;张剑军 | 申请（专利权）人： | 河北工业大学 |
| 主分类号： | G01R27/14 | 分类号： | G01R27/14;G01R1/04;G06T7/12 |
| 代理公司： | 12210 天津翰林知识产权代理事务所(普通合伙) | 代理人： | 张国荣<国际申请>=<国际公布>=<进入 |
| 地址： | 300130 天津市红桥区*** | 国省代码： | 天津;12 |
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| 摘要： | 本发明公开一种基于全变差正则化法的硅片电阻率测量方法、装置及系统，该方法主要以电阻抗成像技术(EIT)为基础，选取边界元法求解正问题、牛顿拉夫逊算法求解逆问题，同时将全变差正则化方法用以修正逆问题的病态性，以达到较好的效果。该方法解决了测试硅片大面积污染的问题，便于后续的加工制造，能够有效的测量出硅片电阻率并得到直观的测量结果，筛选出不合格的硅片产品。同时，本发明采用了可移动式的上、下电极圆盘和可升降的测试台，提供八个电极或者十六个电极两种选择模式，可以减少电极的数量使自动化程度提高。将硅片放在测试台上后，不需手动放置电极和调整电极位置，减少了人为误差。 | ||
| 搜索关键词： | 电极 硅片 硅片电阻率 正则化 求解 变差 测量 电阻抗成像 装置及系统 测试 边界元法 电极位置 可移动式 人为误差 手动放置 选择模式 病态性 测试台 可升降 下电极 算法 自动化 直观 筛选 修正 污染 加工 制造 | ||
【主权项】：
1.基于全变差正则化法的硅片电阻率测量方法，其特征在于，该测量方法包括如下步骤：/n1)根据待测硅片的基本参数：直径、厚度、晶向、掺杂浓度和P/N型，选择与待测硅片的基本参数相同的标准硅片，标准硅片的电阻率分布均匀且已知；/n2)依据标准硅片的主要参数建立标准硅片的数学模型，根据模型内部的电阻率分布和边界注入的电流信号，依据边界元法求边界单元和内部的电位分布，测量电极等距的设置在靠近标准硅片边缘的位置上；测量电极设置的标准为：直径大小为3英寸的标准硅片则需要在靠近边缘位置等距离放置八个电极，直径为4英寸的标准硅片则需要边缘位置等距离放置十六个电极；/na.由于标准硅片的电阻率在各区域内的值不同，需要将模型划分不同的区域，形成不同的边界，区域内各向同性，电阻率值相同；/nb.将边界离散成一系列的边界单元，假定在每一个单元上电位及其法向导数是按节点差值函数变化的，根据边界积分方程，在相应的边界节点上建立离散方程；/nc.利用数值积分法计算边界单元相应的积分项，根据边界条件确立线性代数方程组，采用代数解法得出边界积分中的系数矩阵和边界单元的电位值；/nd.由于存在电阻值不同的边界，区域内任意一点的电位值由激励源的影响和不同边界条件两部分组成，在区域内划分小区域通过边界电压和法向导数值可求出区域内任意点电位；/n3)根据建立的标准硅片数学模型，采用相邻激励的边界电流注入方式，对待测硅片安置与设置在标准硅片上的测量电极的数量且位置相同的测量电极，对待测硅片注入与标准硅片相同的边界激励电流，测量得到待测硅片的边界电位数据；/n4)根据步骤2)求解边界单元电位值得到的系数矩阵和步骤3)中得到的待测硅片的边界电位的数据和注入的边界激励电流，应用牛顿拉夫逊算法和全变差正则化算法迭代求解，得到待测硅片内部的电阻率分布：/na.待测硅片测量电极处测量的电位值的矢量为v，电阻率为ρ，通过边界元法计算得到系数矩阵，进而得到的边界电位矢量值v(ρ)，构成目标函数：/n
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