رقيقة فيلم اختبار المقاومة هو جزء رئيسي من توصيف المواد ومراقبة عملية أشباه الموصلات . نتيجة الاختبار هو توليفها من قبل العديد من العوامل ، التي تحتاج إلى تحليل منهجي من جوانب عينة مميزة ، حالة الاختبار ، أداة المعلمة ، عملية المعايير والعوامل البيئية .

تأثير الخصائص الذاتية

1 . فيلم التوحيد

- تذبذب سمك : يمكن أن تؤدي الاختلافات المحلية في سمك إلى تفاوت التوزيع المكاني للقيم المقاومة ( على سبيل المثال ، التدرج في سمك يحدث بسهولة على حواف الأفلام الاخرق ) .

- تكوين التدرج : الاختلاف في الهدف الاخرق العائد أو تغيير معدل الترسيب قد يؤدي إلى تكوين التدرج ( على سبيل المثال ، شعاعي توزيع في / القصدير نسبة ايتو الأفلام ) .

- حجم الحبوب : الحدود الحبوب نثر تأثير الكريستالات رقيقة يمكن أن تؤثر بشكل كبير على الناقل التنقل ( على سبيل المثال ، عندما حجم الحبوب من الآزو رقيقة > 50 نانومتر ، المقاومة الكهربائية بنسبة 30 في المائة ) .

2 . سطح الدولة واجهة مميزة

- طبقة أكسيد : يمكن أن تشكل الأفلام المعدنية المعرضة للهواء طبقة أكسيد عازلة ( على سبيل المثال ، على سطح فيلم آل ₂ o ₃ زيادة المقاومة مربع 5-10 مرات ) .

- خشونة : كل زيادة في قيمة را 1 نانومتر ، مقاومة الاتصال من التحقيق يمكن أن تزيد من 10-15 ٪ ( فؤاد كشف أظهرت أن معدل فقدان منطقة الاتصال من سطح خشن تصل إلى 12 في المائة ) .

- تأثير الامتزاز : طبقة التلوث العضوي ( مثل بصمات الأصابع الشحوم ) يمكن أن تقلل من مقاومة السطح 2 أوامر من الحجم .

3 - حالة الإجهاد

- إجهاد الشد يؤدي إلى تشويه شعرية ، الناقل نثر تعزيز ( على سبيل المثال ، المقاومة يزيد بنسبة 8 في المائة عندما سي رقيقة الإجهاد > 1gpa ) .

- ضغط الإجهاد الناجم عن الشقوق يمكن أن تشكل قنوات التسرب ( على سبيل المثال ، تسرب الحالية من تان رقيقة يزيد ثلاث مرات تحت ضغط الإجهاد ) .

تأثير ظروف الاختبار

تأثير درجة الحرارة

- معامل درجة الحرارة المقاومة ( تكر ) : المعادن فيلم تكر حوالي + 0.3 في المائة / ك ، أشباه الموصلات فيلم - 2 في المائة / ك .

- جول الحرارة : تحت الاختبار الحالي 10mA ، وارتفاع درجة الحرارة من 100 أوم فيلم يمكن أن تصل إلى 5 ك / دقيقة ، مما يؤدي إلى الانجراف المقاومة الديناميكية .

- مخاطر التحول : بعض الأفلام أكسيد ( مثل vò ) يمكن أن تحدث في درجة حرارة كوري المعادن عازل التحول .

2 - الرطوبة والغلاف الجوي

- فيلم استرطابي ( مثل كلوريد الصوديوم مخدر البوليمر ) يقلل من المقاومة بنسبة 40 ٪ عند ره > 60 ٪

- الحد من الغلاف الجوي ( ح ₂ / ع ) يمكن أن تغير سطح الدولة من المعادن النبيلة مثل الاتحاد الافريقي .

- البيئة المسببة للتآكل ( على سبيل المثال CL ₂ ) يؤدي إلى زيادة المقاومة مربع من الفضة الفيلم بنسبة 15 ٪ في الساعة .

3 . تحميل الميكانيكية

- يدقق في الضغط : في معامل يونغ من رقاقة السيليكون ، 0.1n الضغط يسبب تذبذب المقاومة الاتصال ± 3 ٪ .

- خدش الضرر : تشوه البلاستيك قد تحدث عند التحقيق يتحرك أفقيا بسرعة أكبر من 1 ميكرون / ثانية .

- لقط الإجهاد : تأثير piezoresistive ( Δ R / R تصل إلى 1.2 في المائة ) يحدث عندما تحامل قوة الكمبيوتر فيلم > 0.5 الآلام والكروب الذهنية .

ثالثا - تأثير بارامترات الصك

1 - الحوافز الكهربائية

- الوضع الحالي : مصدر التيار المستمر هو أفضل من مصدر الجهد المستمر ، غير الخطية خطأ في 10na-10ma مجموعة أقل من 0.5 في المائة .

- استجابة التردد : مقاومة سعوية ( على سبيل المثال ، ثابت العزل الكهربائي تأثير سي ₃ ن ₄ رقيقة > 10 في المائة ) هو عرض أكثر من 1 كيلو هرتز في التيار المتردد اختبار .

- تأثير الاستقطاب : عندما التحيز العاصمة > 1 الخامس ، ferroelectric الافلام ( مثل PZT ) سوف تنتج الاستقطاب الموجه .

2 - التكوين الهندسي

- أربعة تحقيقات : التحقيق تباعد الخطأ ± 1 ميكرون يؤدي إلى كتلة المقاومة خطأ ± 0.5 في المائة ( على أساس صيغة فاندربيلت ) .

- الاتصال الخطي : نصف قطر انحناء التحقيق يجب أن يكون أقل من 10 μ م لضمان الاتصال أومية ( نسبة الاتصال المقاومة في الجرافين الاختبار ينبغي أن يكون أقل من 10 في المائة ) .

- تأثير الحافة : عندما يكون حجم العينة أقل من 5 مرات من المسافة بين التحقيق ، خاتم الكهربائي يجب أن تستخدم لتصحيح الخطأ ( معدل التعويض > 92 في المائة ) .

3 - جمع البيانات

- معدل أخذ العينات : القياسات العابرة المطلوبة > 1ms / s للقبض على خصائص التبديل ( مثل موس الترانزستور على العملية ) .

- مستوى الضوضاء : 1 μ V مستوى الضوضاء يمكن أن تخفي إشارة من فيلم مقاومة عالية ( رو > 10 ⁶Ω · سم ) .

- جزءا لا يتجزأ من الوقت : مرحلة غير الساحلية مكبر للصوت التكنولوجيا يمكن أن تزيد من نسبة الإشارة إلى الضوضاء من 3 أوامر .

معايير التشغيل

1 - إعداد العينات

- عملية التنظيف : RCA ينظف بقايا المواد العضوية لزيادة مقاومة الاتصال 15-20 أوميغا .

- التلدين : التلدين السريع ( RTA ) يؤدي إلى تذبذب تركيز عيب ± 8 ٪ ( XRD نصف عرض التغييرات 0.1 درجة ) .

- الطباعة الحجرية المحاذاة : عندما قناع الانحراف > 2

2 - عملية الاختبار

- مرحلة ما قبل الضغط : 50gf قبل الضغط يمكن القضاء على سطح طبقة أكسيد ( الخدمات المعمارية والهندسية اختبار أظهرت انخفاض محتوى الأكسجين بنسبة 40 في المائة ) .

- مسار المسح الضوئي : في الطائرة متباين الخواص الفيلم يحتاج إلى اختبار على طول اتجاه نمو الحبوب / ناقلات الاتجاه .

- قياسات متعددة : تشتت تكرار الاختبارات في نفس الموقع يجب أن يكون أقل من 3 σ ( السيرة الذاتية المطلوبة عادة أقل من 2 في المائة ) .

تدخل العوامل البيئية

1 - التداخل الكهرومغناطيسي

- 50 هرتز تردد السلطة التدخل : عندما لا تكون محمية ضوضاء التردد المنخفض السعة يمكن أن تصل إلى 10 μ الخامس .

- التفريغ الكهربائي : عندما يكون جسم الإنسان كهرباء > 3KV ، فإنه قد كسر حاجز عازل رقيقة ( على سبيل المثال ، غان hemt الجهاز أكسيد البوابة ) .

- حلقة الأرض الحالية : سوء التأريض من أجهزة متعددة يمكن أن تولد مستوى التدخل الحالي .

2 - الاهتزازات الميكانيكية

- 0.1g تسارع الاهتزاز يؤدي إلى تشريد التحقيق الضوضاء > 10nm ( الكشف عن تداخل الليزر ) .

- تداخل الموجات الصوتية : > 80dB الضوضاء البيئة سوف تجعل مستوى submicron لتحديد المواقع إزاحة ± 50nm .

تعديل البيانات وتجهيزها

1 - التصويبات الهندسية

- ينبغي استخدام عامل تصحيح القطع الناقص في العينات غير الدائرية ( تتراوح نسبة الخطأ في التعويض بين 0.1 و 1.5 في المائة ) .

- خطوة اختبار هيكل يتطلب خصم مساهمة الركيزة ( مثل siò / بولي سي صفح ) .

2 - تصحيح مقاومة الاتصال

- في تلم ، المنحدر الخطأ الخطي المناسب ينبغي أن يكون أقل من 0.5 في المائة ( ص ² > 0.999 ) .

- 4-needle طريقة التحقق من i-v المنطقة الخطية ( البيانات غير صحيحة عند درجة غير خطية > 5 في المائة ) .

3 . درجة حرارة الانجراف التعويض

- ميزان الحرارة المقاومة البلاتين ( PT100 ) مطلوب لتحقيق 0.01k القرار .

- في الوقت الحقيقي كلفن اتصالات يمكن القضاء على الرصاص المقاومة ( عادة 2 Ω إلى 0.1 Ω ) .