[发明专利]可溯源的在片高值电阻测量系统及其溯源方法

说明书

本发明公开了一种可溯源的在片高值电阻测量系统，属于测试和测量技术领域。可溯源的在片高值电阻测量系统包括高值电阻测量仪器、探针系统，高值电阻测量仪器和探针系统通过线缆连接，探针系统包括探针一组和探针二组，所述高值电阻测量仪器与探针一组连接或与探针二组连接。其溯源方法为，高值电阻测量仪器通过线缆与探针一组连接，标准高值电阻通过线缆与探针二组连接；在片直通对接线连接探针一组和探针二组。本发明的测量系统能够提供可溯源的在片高值电阻参数测试数据，使得在片高值电阻测试数据的准确性可验证，不同系统的测试数据之间可比较。其溯源方法可以实现参数溯源并提供关于测试数据的不确定度信息。

技术领域

本发明属于测试和测量技术领域，尤其涉及一种可溯源的在片高值电阻测量系统及其溯源方法。

背景技术

在片高值电阻测量系统可用于半导体制造业。在片高值电阻测量是半导体行业常见的测试项目，可以考察产品特定结构的绝缘性、反映工艺质量、进行缺陷筛查。

在片高值电阻测量系统能够进行在片高值电阻测量，常用于半导体、微电子机械系统（MEMS）等行业中，对晶圆片、裸芯片等进行测试，考察被测特定结构的高值电阻是否满足设计要求。

在片高值电阻测量系统的典型结构如图9所示，由高值电阻测量仪器、探针台以及线缆构成。其中，探针台具有用于承载被测的托盘和用以实现在片测量的探针系统；高值电阻测量仪器具有高值电阻测量功能；线缆将高值电阻测量仪器与探针台连接起来。

高值电阻测量常用于判断产品特定结构之间的绝缘特性是否满足产品设计要求，高值电阻测量的准确度对产品测试有重要意义。

以MEMS电容加速度计产品的晶圆片测试为例。晶圆片测试是MEMS传感器产品整个工艺流程中必不可少的重要环节。该项位于前道与后道工艺之间，在芯片制造工艺全部完成后、封装之前，对晶圆片上的MEMS芯片的参数逐一测试和筛查，是监测工艺质量和成品率最重要和最直接的检验环节。通过MEMS晶圆片测试，一方面可以剔除不满足指标要求的芯片，避免其进入下一个工作环节，MEMS器件的封装及测试成本约占总成本的70％，若将未经筛选的芯片直接投入后道工艺会导致成本的极大浪费；另一方面测试数据对工艺的控制起到关键性的指导作用，可以为MEMS产品的设计以及制造工艺的改进提供重要的参考数据，从而有效提高生产效率，缩短研制周期，节约宝贵的时间、人力和研究资源。典型的电容加速度计结构如图10所示，为梳齿结构，其中的固定齿与活动齿可将外界非电量的变化转换成电容量的变化，用于加速度等物理量的测量。其a、c两点间以及b、c两点间应互相绝缘，若绝缘性能不满足要求，可能造成产品过热，严重时会发生短路致使产品烧毁，图11为电容加速度计加速时的结构图。因此，在片高值电阻测量系统的准确性对产品质量有着非常重要的意义。

现有的在片高值电阻测量系统主要由高值电阻测量仪器、探针系统和线缆构成，如图12所示。

高值电阻测量仪器通过同轴线缆或三同轴线缆连接至探针系统，探针系统包含有2根探针（探针H和探针L），用于与在片形式的被测的两个电极相连。一些测量系统会集成其参数测量功能，如电容和四线电阻，从而测量仪器、线缆和探针系统相较上图系统有扩展，但是用于在片高值电阻测量的部分均具有以上结构。

由于目前在片参数无法溯源，没有手段可以对在片高值电阻测量系统进行校准，导致现有的在片高值电阻测量系统提供的测试数据均不可溯源，因而数据的准确性无法确认，并且不同测试系统的测试数据之间没有可比性。

因此，有必要对现有的在片高值电阻测量系统进行改进，设计一种可溯源的在片高值电阻测量系统，提供可溯源的在片高值电阻测试数据，使得在片高值电阻测试数据的准确性可验证，不同系统的测试数据之间可比较。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可溯源的在片高值电阻测量系统，能够提供可溯源的在片高值电阻参数测试数据，使得在片高值电阻测试数据的准确性可验证，不同系统的测试数据之间可比较。