專利名稱：一種半導(dǎo)體薄膜的測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體薄膜的測(cè)量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由半導(dǎo)體本身的特征決定，其導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，且導(dǎo)電性與其離子摻雜濃度、致密度、厚度等多個(gè)因素有夫。當(dāng)前半導(dǎo)體エ藝中，半導(dǎo)體膜僅能進(jìn)行在線厚度測(cè)量，不能測(cè)量薄膜特性，如致密度、缺陷數(shù)、雜質(zhì)濃度等。而薄膜特性對(duì)由半導(dǎo)體膜制成的產(chǎn)品的特性影響很大?？墒牵F(xiàn)有技術(shù)中并不存在測(cè)量薄膜特性的方法?，F(xiàn)有技術(shù)中存在測(cè)試特性參數(shù)的方式，但都不適用于半導(dǎo)體膜。例如，采用四探針測(cè)量方法金屬薄膜時(shí)，在基板上鍍上金屬薄膜，然后放入測(cè)量設(shè)備。測(cè)量設(shè)備采用四個(gè)探針接觸金屬膜層，測(cè)量四個(gè)探針之間的電流或者電阻。由于一定面積內(nèi)的電阻與材質(zhì)的厚度相關(guān)，因此可以利用電阻求得金屬薄膜的厚度。還可以采用光反射原理測(cè)非金屬層厚度，也就是通過不同介質(zhì)的折射系數(shù)不同，利用光的折射原理，進(jìn)行厚度測(cè)量。但是，探針接觸金屬膜時(shí)誤差非常大，并會(huì)對(duì)金屬膜有破壞，因此這種方式的測(cè)試點(diǎn)有限制，不能在半導(dǎo)體薄膜的使用區(qū)域測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了半導(dǎo)體薄膜的測(cè)量系統(tǒng)，可以較準(zhǔn)確的測(cè)量出半導(dǎo)體薄膜的特性參數(shù)。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體薄膜的測(cè)量系統(tǒng)，包括電荷生成器，用于產(chǎn)生第一電荷，并將所述第一電荷傳輸?shù)交_(tái)；所述基臺(tái)，具有導(dǎo)電功能，用于作為下電容板向基板提供第一電荷；所述基板，放置在提供第一電荷的基臺(tái)上，上表面鍍有半導(dǎo)體薄膜；上電容板，位于所述半導(dǎo)體薄膜上方，當(dāng)所述基臺(tái)提供第一電荷時(shí)，所述上電容板產(chǎn)生與所述第一電荷電性相反的第二電荷；處理器，用于根據(jù)所述第一電荷的第一電荷總量和第二電荷的第二電荷總量，確定出所述基臺(tái)至所述上電容板之間的總電容；根據(jù)所述基板的電容、所述基臺(tái)和所述上電容板之間的空間電容、以及總電容，確定出所述基板上半導(dǎo)體薄膜的電容。較佳的，所述基臺(tái)含有金屬片。較佳的，所述上電容板與所述半導(dǎo)體薄膜之間具有預(yù)定的垂直距離。較佳的，還包括傳送設(shè)備，用于將所述基板傳送并取放在所述基臺(tái)上。較佳的，還包括薄膜測(cè)厚探頭，用于測(cè)量所述半導(dǎo)體薄膜的厚度。較佳的，所述處理器，還用于根據(jù)所述半導(dǎo)體薄膜的電容、所述半導(dǎo)體薄膜的厚 度、所述半導(dǎo)體薄膜的面積和真空介電常數(shù)，確定所述半導(dǎo)體薄膜的相對(duì)介電常數(shù)。較佳的，所述處理器，還用于將所述半導(dǎo)體薄膜的相對(duì)介電常數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)薄膜介電常數(shù)范圍進(jìn)行比對(duì)；當(dāng)比對(duì)結(jié)果為在標(biāo)準(zhǔn)薄膜介電常數(shù)范圍內(nèi)吋，確定所述半導(dǎo)體薄膜的相對(duì)介電常數(shù)符合使用要求。較佳的，所述上電容板的數(shù)量大于ー時(shí)，所述處理器，還用于根據(jù)每個(gè)上電容板分別確定出所述半導(dǎo)體薄膜若干位置的電容；當(dāng)所述若干電容均在標(biāo)準(zhǔn)薄膜介電常數(shù)范圍內(nèi)時(shí)，確定所述半導(dǎo)體薄膜的均勻性符合使用要求。較佳的，還包括去離子設(shè)備，用于去除所述測(cè)量后半導(dǎo)體薄膜上的離子。本發(fā)明實(shí)施例提供了半導(dǎo)體薄膜的測(cè)量系統(tǒng)，用于較準(zhǔn)確的測(cè)量出半導(dǎo)體薄膜的特性參數(shù)。使用本發(fā)明實(shí)施例提供的半導(dǎo)體薄膜的測(cè)量系統(tǒng)，通過在半導(dǎo)體薄膜的上方和下方分別構(gòu)成電容板，由上下電容板之間的電容等可以確定出半導(dǎo)體薄膜的電容，進(jìn)而根據(jù)其他可測(cè)量參數(shù)確定出相對(duì)介電常數(shù)等。而且，可以在半導(dǎo)體薄膜的不同區(qū)域分別設(shè)置 上電容板，通過確定出的若干個(gè)半導(dǎo)體薄膜的電容，可以判斷出半導(dǎo)體薄膜的均勻性是否良好。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例中半導(dǎo)體薄膜的測(cè)量系統(tǒng)示意圖；圖2為本發(fā)明另ー實(shí)施例中半導(dǎo)體薄膜測(cè)量系統(tǒng)的示意圖；圖3為本發(fā)明又一實(shí)施例中半導(dǎo)體薄膜測(cè)量系統(tǒng)的示意圖；圖4為本發(fā)明另ー實(shí)施例中半導(dǎo)體薄膜測(cè)量系統(tǒng)的示意圖；圖5為本發(fā)明再一實(shí)施例中半導(dǎo)體薄膜測(cè)量系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合各個(gè)附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的主要實(shí)現(xiàn)原理具體實(shí)施方式
及其對(duì)應(yīng)能夠達(dá)到的有益效果進(jìn)行詳細(xì)地闡述。為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體薄膜的測(cè)量系統(tǒng)，如圖I所示，該方法包括電荷生成器100,用于產(chǎn)生第一電荷，并將所述第一電荷傳輸?shù)交_(tái)101 ；基臺(tái)101,具有導(dǎo)電功能,用于作為下電容板向基板102提供第一電荷；基板102，放置在提供第一電荷的基臺(tái)101上，上表面鍍有半導(dǎo)體薄膜103 ；上電容板104，位于半導(dǎo)體薄膜103上方，當(dāng)基臺(tái)101提供第一電荷時(shí)，上電容板104產(chǎn)生與第一電荷電性相反的第二電荷；處理器105,用于根據(jù)從基臺(tái)101和上電容板104獲取的第一電荷的第一電荷總量和第二電荷的第二電荷總量，確定出基臺(tái)101至上電容板104之間的總電容值C ;根據(jù)基板102的電容值Cl、半導(dǎo)體薄膜103和上電容板104之間的空間電容值c2、以及總電容值C，
確定出基板102上半導(dǎo)體薄膜103的電容值c3，其中，^ = - + + + ]。具體的，基臺(tái)101具有良好的導(dǎo)電功能，可以作為下電容板同時(shí)具有支撐基板102和提供第一電荷的作用。其中，未開始測(cè)量時(shí)基臺(tái)101上未攜帶電荷，在基臺(tái)101上放置基板102并設(shè)置好上電容板104等后，電荷生成器100啟動(dòng)，生成第一電荷并傳輸?shù)交_(tái)101，這樣基臺(tái)101開始攜帯第一電荷。該基臺(tái)101可以含有金屬片，以便將第一電荷傳遞給基板102。由于基板102和基臺(tái)101直接接觸，基臺(tái)101上的第一電荷在基板102下表面聚集。此時(shí)，位于半導(dǎo)體薄膜103上方的上電容板104在電容效應(yīng)的作用下，產(chǎn)生與第一電荷電性相反的第二電荷。其中，上電容板104與半導(dǎo)體薄膜103之間具有預(yù)定的垂直距離。當(dāng)然，該預(yù)定的垂直距離可以為0，但是為了防止污染半導(dǎo)體表面以及測(cè)量過程中靜電擊穿半導(dǎo)體層，還是具有一定距離為佳，如IOOum 5000um。然后，處理器105就可以根據(jù)從基臺(tái)101和上電容板104獲取的第一電荷的第一電荷總量和第二電荷的第二電荷總量，確定出基臺(tái)101至上電容板104之間的總電容值；根據(jù)基板102的電容值、半導(dǎo)體薄膜103和上電容板104之間的空間電容值、以及總電容值，確定出基板102上半導(dǎo)體薄膜103的電容值。具體的，假設(shè)基臺(tái)101 至上電容 板104之間的總電容值為C，基板102的電容值為Cl，半導(dǎo)體薄膜103和上電容板104之 間的空間電容
值為c2，半導(dǎo)體薄膜103的電容值為c3，則根據(jù)
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體薄膜的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括 電荷生成器，用于產(chǎn)生第一電荷，并將所述第一電荷傳輸?shù)交_(tái)； 所述基臺(tái)，具有導(dǎo)電功能，用于作為下電容板向基板提供第一電荷； 所述基板，放置在提供第一電荷的基臺(tái)上，上表面鍍有半導(dǎo)體薄膜； 上電容板，位于所述半導(dǎo)體薄膜上方，當(dāng)所述基臺(tái)提供第一電荷時(shí)，所述上電容板產(chǎn)生與所述第一電荷電性相反的第二電荷； 處理器，用于根據(jù)從所述基臺(tái)和所述上電容板獲取的所述第一電荷的第一電荷總量和第二電荷的第二電荷總量，確定出所述基臺(tái)至所述上電容板之間的總電容值C;根據(jù)所述基板的電容值Cl、所述半導(dǎo)體薄膜和所述上電容板之間的空間電容值C2、以及所述總電容值C，確定出所述基板上半導(dǎo)體薄膜的電容值c3，其中，
2.如權(quán)利要求I所述的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述基臺(tái)含有金屬片。
3.如權(quán)利要求I所述的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述上電容板與所述半導(dǎo)體薄膜之間的垂直距離為IOOum 5000um。
4.如權(quán)利要求I所述的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，還包括傳送設(shè)備，用于將所述基板傳送并取放在所述基臺(tái)上。
5.如權(quán)利要求I所述的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，還包括薄膜測(cè)厚探頭，用于測(cè)量所述半導(dǎo)體薄膜的厚度，并傳送給所述處理器； 所述處理器，還用于根據(jù)所述半導(dǎo)體薄膜的電容值、所述半導(dǎo)體薄膜的厚度、所述半導(dǎo)體薄膜的面積和真空介電常數(shù)，確定所述半導(dǎo)體薄膜的相對(duì)介電常數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器，還用于將所述半導(dǎo)體薄膜的相對(duì)介電常數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)薄膜介電常數(shù)范圍進(jìn)行比對(duì)；當(dāng)比對(duì)結(jié)果為在標(biāo)準(zhǔn)薄膜介電常數(shù)范圍內(nèi)時(shí)，確定所述半導(dǎo)體薄膜的相對(duì)介電常數(shù)符合使用要求。
7.如權(quán)利要求I所述的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述上電容板的數(shù)量大于ー個(gè)且每個(gè)所述上電容板在所述半導(dǎo)體薄膜上的垂直投影不重疊時(shí)，所述處理器，還用于根據(jù)每個(gè)上電容板分別確定出所述半導(dǎo)體薄膜的電容值；當(dāng)每個(gè)電容值均在標(biāo)準(zhǔn)薄膜介電常數(shù)范圍內(nèi)時(shí)，確定所述半導(dǎo)體薄膜的均勻性符合使用要求。
8.如權(quán)利要求7所述的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述上電容板的數(shù)量大于ー個(gè)時(shí)，每個(gè)所述上電容板與所述半導(dǎo)體薄膜的垂直距離相同。
9.如權(quán)利要求I所述的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，還包括 去離子設(shè)備，用于去除所述測(cè)量后半導(dǎo)體薄膜上的離子。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及半導(dǎo)體薄膜的測(cè)量系統(tǒng)，用于較準(zhǔn)確的測(cè)量出半導(dǎo)體薄膜的特性參數(shù)。使用本發(fā)明實(shí)施例提供的半導(dǎo)體薄膜的測(cè)量系統(tǒng)，通過在半導(dǎo)體薄膜的上方和下方分別構(gòu)成電容板，由上下電容板之間的電容等可以確定出半導(dǎo)體薄膜的電容，進(jìn)而根據(jù)其他可測(cè)量參數(shù)確定出相對(duì)介電常數(shù)等。而且，可以在半導(dǎo)體薄膜的不同區(qū)域分別設(shè)置上電容板，通過確定出的若干個(gè)半導(dǎo)體薄膜的電容，可以判斷出半導(dǎo)體薄膜的均勻性是否良好。
文檔編號(hào)H01L21/66GK102650661SQ20121012980
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者郝金剛 申請(qǐng)人:北京京東方光電科技有限公司