半导体测量的破坏性检测方法

2021-05-28 09:05:22

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半导体测量在常规检测中，有时还采用破坏性的方法（如测PN结深度、键合强度等），较多的则属非破坏性测试。但是即使采用非破坏性的检测方法，一般也不在半导体器件和集成电路的半成品或在制品上进行直接测量。其原因是:

①避免由于工艺检测引进损伤和沾污；

②从半导体器件和集成电路的现成结构上一般难以直接进行所需的工艺检测项目。

特别是当集成电路的集成密度增大、图形更加精细时，更难从测量集成电路芯片直接判断工艺中存在的问题。因此，需要采用专门的测试样片进行测试。

半导体测量

例如，要测量薄层电阻、PN结的击穿电压或双极型晶体管的电流增益等在整个晶片上的分布情况，就要有专门的测试样片，并按照与正式产品的晶片相同的工艺条件在它的上面加工成薄层电阻、二极管或是双极型晶体管的测试结构阵列。这些测试样片有的用于检验单项工艺步骤，有的则要经受几步连续工艺甚至完成全部工序之后才能进行测试检验。

除了根据需要采用专门的测试样片之外,在用于加工正式产品的晶片内部,也在芯片图形之间以适当布局穿插一些包含各种测试结构的测试芯片，或在每个正式芯片的边角位置配置少量测试结构。这些测试结构都是和正式芯片一起经历着完全相同的工艺步骤。

从这些测试结构的测量中，可以较为可靠地了解到在同一晶片上所有芯片工艺控制的基本情况。测试结构的图形一般都比正式芯片的图形简单，如单独的电阻条、二极管、双极型晶体管、金属-氧化物-半导体结构的电容器、金属-氧化物---半导体晶体管等。但是，它们的结构和尺寸都要紧密结合正式芯片的情况进行设计。