摘  要： 本文介紹了在斜置式方形探針測試系統中，如何應用圖像識別技術來判定探針在微區的位置，進而控制步進電機，使探針自動定位成方形結構，從而保證測試的準確性，并對測試結構對測試結果的影響，進行了初步論述。
關鍵詞： 斜置式方形探針；圖像識別；步進電機

引言
四探針技術是半導體生產工藝中采用的最為廣泛的工藝監控手段之一，隨著對基片微區性能要求的提高，需要四探針技術提供更加微細可靠的基片性能描述。也就是說要求測試區域越來越小，測試點越來越多。在這種情況下，普通直線四探針的測試分辨率(3mm范圍以上)已經不能滿足測試需要，斜置式方形四探針可以提供0.5mm左右的測試分辨率，但對于如此小的測試區域，以及成百上千的測試點，用人工判斷測試結構的幾何精確性，記錄測試結果是不現實的，因此我們將圖像識別引用到了四探針測試技術中來解決以上問題。


圖1  方形探針測試結構


圖 2  游移后的探針測試圖


圖3 基片圖像直方圖


圖4加載探針后的基片直方圖


圖5 粗調后的探針圖像


圖 6 探針定位圖

測試結構對測試結果的影響
Rymaszewski[1]對直線四探針測量無窮大樣品提出下列公式：
exp(-2pV1/IRs)+exp(-2pV2/IRs)=1 (1)
由式(1)得：
RS=         (2)
對于方形四探針，當其呈嚴格正方形時，如圖1所示。根據物理基礎和電學原理可知：
V34=f3-f4=ln (2)
V41=f4-f1=ln (2)
所以有
exp()＋exp()＝1
所以當探針呈正方形結構時，我們可應用公式(2)來計算被測樣品的方塊電阻。
但是當正方形測試結構發生形變，不能構成嚴格正方形時(如圖2所示)，此時，由物理基礎和電學原理求得的結果為：
exp()+ exp()＝
也就是說，式(1)和式(2)在非方形探針情況下不再成立。計算表明，設a＝1，則x1、x2、x3、x4以及y1、y2、y3、y4分別等于