半导体-金属接触电阻率检测方法、阵列基板的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种半导体-金属接触电阻率检测方法、阵列基板，属于阵列基板检测【技术领域】，其可解决现有的阵列基板有源区接触电阻检测方法准确性差的问题。本发明的半导体-金属接触电阻率检测方法中，待检测的半导体层上有至少3个形状和尺寸相同，且相互平行、间隔、相对设置的金属条；所述半导体-金属接触电阻率检测方法包括：确定多个检测组，每个检测组中有两个金属条，不同检测组的两个金属条的两相对表面间的距离不同；依次分别在各检测组的两个金属条间通电流，并检测两个金属条间的电压；根据各检测组的两个金属条间的电流和电压计算出半导体-金属接触电阻率。本发明可用于检测阵列基板的薄膜晶体管的有源区与源漏极间的接触电阻。
【专利说明】半导体-金属接触电阻率检测方法、阵列基板
【技术领域】
[0001]本发明属于阵列基板检测【技术领域】，具体涉及一种半导体-金属接触电阻率检测方法、阵列基板。
【背景技术】
[0002]在有机发光二极管(OLED)显示装置、液晶显示装置等的阵列基板中，都设有大量薄膜晶体管。薄膜晶体管的有源区由半导体组成，该半导体层(有源区)与金属源漏极间的接触电阻的大小对薄膜晶体管的性能有重要的影响。为保证产品质量，应对阵列基板有源区与源漏极间的接触电阻进行检测。
[0003]现有的半导体-金属接触电阻(率)检测方法是用市售的四探针式接触电阻仪直接检测半导体层与金属间的接触电阻(率)。但在用“四探针法”测接触电阻时，理论上半导体层要无限大检测结果才准确，在其他领域中检测的半导体虽然不是无限大但都是宏观材料，故检测结果差别不大；而对于阵列基板中的半导体层(有源区)，其厚度在微米量级，这样其检测结果与实际值的差异会很大，检测的准确性差。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有的阵列基板有源区接触电阻检测方法准确性差的问题，提供一种简单、准确的半导体层接触电阻检测方法。
[0005]解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种半导体-金属接触电阻率检测方法，其中，待检测的半导体层上有至少3个形状和尺寸相同，且相互平行、间隔、相对设置的金属条；所述半导体-金属接触电阻率检测方法包括:
[0006]确定多个检测组，每个检测组中有两个金属条，不同检测组的两个金属条的两相对表面间的距离不同；
[0007]依次分别在各检测组的两个金属条间通电流，并检测两个金属条间的电压；
[0008]根据各检测组的两个金属条间的电流和电压计算出半导体-金属接触电阻率。
[0009]优选的是，所述根据各检测组的两个金属条间的电流和电压计算出半导体-金属接触电阻率包括:
[0010]建立坐标系，其横坐标为距离，纵坐标为电压；
[0011]将与各检测组对应的检测点标在所述坐标系中，其中，每个检测组对应的检测点的横坐标为该检测组的两个金属条间的距离，纵坐标为当电流为预定Iy时该检测组的两个金属条间的电压；
[0012]用作图法做出与各检测点拟合度最高的直线，该直线上对应横坐标为O的点的电压值为Vtl，根据PX = V0XS^2^Iy的公式计算出半导体-金属接触电阻率P X，其中S为金属条与半导体层的接触面的面积。
[0013]优选的是，第η个检测组中两个金属条间的电流为In，距离为Dn，电压为Vn;所述根据各检测组的两个金属条间的电流和电压计算出半导体-金属接触电阻率包括:
[0014]用两个不同检测组中的In、Dn、Vn值分别根据公式Vn =2X P x + SXIn+RbXDnXIn建立两个方程，用两个方程组成联立方程组，解方程组以计算出半导体-金属接触电阻率P X，其中S为金属条与半导体层的接触面的面积，Rb为两金属条间单位长度的半导体层的电阻。
[0015]优选的是，向各所述检测组的两个金属条间通的电流值均相等。
[0016]优选的是，每个检测组中的两个金属条均是相邻的金属条。
[0017]优选的是，所述金属条的个数大于等于4个。
[0018]优选的是，所述金属条为直条状。
[0019]优选的是，在与各金属条的排列方向垂直的方向上，各金属条的尺寸等于半导体层的尺寸。
[0020]优选的是，在所述确定多个检测组之前，还包括:通过构图工艺在所述半导体层上形成所述至少3个金属条。
[0021]解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种阵列基板，包括用于进行显示的显示区和位于显示区外的检测区，且
[0022]所述检测区中设有半导体层，所述半导体层上有至少3个形状和尺寸相同，且相互平行、间隔、相对设置的金属条；
[0023]所述检测半导体层是与显示区中的薄膜晶体管的有源区同步形成的，所述金属条是与显示区中的薄膜晶体管的源漏极同步形成的。
[0024]本发明的半导体-金属接触电阻率检测方法中，待检测的半导体层上有多个金属条，各金属条与半导体层间的接触电阻相等，因此，通过向不同金属条间通入电流并检测相应的电压，即可根据这些电流和电压计算出半导体-金属间的接触电阻率；该检测过程利用的是电阻、电流、电压间的基本关系，与半导体层的尺寸无关，故结果准确。
[0025]同时，本发明的阵列基板中设有相应的金属条和半导体层，故可通过上述方法求出其中薄膜晶体管的有源区和源漏极间的接触电阻，以准确评价阵列基板的薄膜晶体管的性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本发明的实施例的待检测的半导体层和金属条的俯视结构示意图；
[0027]图2为本发明的实施例的待检测的半导体层和金属条的侧视结构示意图；
[0028]图3为本发明的实施例一种半导体-金属接触电阻率检测方法中用到的坐标系的示意图；
[0029]其中，附图标记为:1、半导体层；2、金属条。
【具体实施方式】
[0030]为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0031]实施例1:
[0032]如图1至图3所示，本实施例提供一种半导体-金属接触电阻率检测方法。
[0033]其中，用于进行上述检测的半导体层I上设有至少3个形状和尺寸相同，且相互平行、间隔、相对设置的金属条2。
[0034]也就是说，如图1、图2所示，在要检测的半导体层I上，设有多个金属条2，这些金属的形状和尺寸完全相同，并且相互平行，而各金属条2沿同一方向依次排列，且相邻的金属条2间隔开一定距离。
[0035]上述的检测方法具体包括:
[0036]S100、可选的，若待检测的半导体层I上没有上述金属条2，则先要通过构图工艺在半导体层I上形成上述的金属条2。
[0037]S101、确定多个检测组，每个检测组中有两个金属条2，不同检测组的两个金属条2的两相对表面间的距离不同；
[0038]S102、依次分别在各检测组的两个金属条2间通电流，并检测两个金属条2间的电压；
[0039]S103、根据各检测组的两个金属条2间的电流和电压计算出半导体-金属接触电阻率。
[0040]也就是说，选择两个金属条2为一个检测组，并在二者间用通一定的电流(例如通过恒流电源)，并检测此时两个金属条2间的电压(例如在恒流电源上直接显示，或用电压表检测)，从而得到一组电流和电压的对应值；之后，选择其他的金属条2作为检测组，并重复以上过程，最终得到多组电流和电压对应关系；最后，通过以上各组的电流和电压计算出半导体-金属接触电阻率。
[0041]对于第η个检测组，其两个金属条2间的电流In和电压为Vn必定满足公式:Vn=2X Px + SXIn+RbXDnXIn ;其中，P x为半导体-金属接触电阻率，S为金属条2与半导体层I的接触面的面积，故“2X P x + S”即为两个金属条2与半导体层I间的总接触电阻；Rb为两金属条间单位长度的半导体层的电阻，Dn为该检测组中的两个金属条2间的距离，故RbXDn为两个金属条2间的半导体层I的电阻；故当用这两部分的电阻分别乘以电流In并相加后，自然等于两个金属条2间的电压Vn。
[0042]由于各金属条2的尺寸和形状相同，故在各检测组中的接触电阻值相同；两个金属条2间的半导体层I的电阻与两个金属条2间的距离成正比，而该距离是已知的；因此，通过多个检测组中的电流和电压，即可计算出金属条2与半导体层I间的接触电阻，也就是可计算出接触电阻率。
[0043]具体的，可通过多种不同的方法计算得到半导体-金属接触电阻率。例如作为本实施例的一种方法，上述步骤S103可包括:
[0044]S1031、建立坐标系，其横坐标为距离，纵坐标为电压。
[0045]也就是说，如图3所示，建立一个横坐标为距离D而纵坐标为电压V的坐标系。
[0046]S1032、将与各检测组对应的检测点标在该坐标系中，其中，每个检测组对应的检测点的横坐标为该检测组的两个金属条2间的距离，纵坐标为当电流为预定值Iy时该检测组的两个金属条2间的电压。
[0047]也就是说，对每个检测组，其中的两个金属条2间有已知的距离，而根据以上测得的电流和电压，就可知道在电流统一为一个预定值Iy时，该检测组的两个金属条2间应有的电压值。
[0048]其中，优选的，在进行检测时可直接使向各检测组的两个金属条2间通入的电流就等于预定值Iy，这样，其检测出的电压值就是相应检测点的纵坐标值。
[0049]当然，若对检测组进行检测时通入的实际电流值不是以上的预定值Iy，则可根据实际电流值与预定值Iy的关系计算出当电流值为预定值时两个金属条2间应有的电压值；例如若实际电流值等于预定值Iy的一半，则当电流值为预定值Iy时，两个金属条2间应有的电压值就应为实测电压值的2倍；由于这种对应关系是已知的，在此不再详细描述。
[0050]S1033、用作图法做出与各检测点拟合度最高的直线，该直线上对应横坐标为O的点的电压值为V0，根据PX = VOXS + 2 + Iy的公式计算出半导体-金属接触电阻率P X，其中S为金属条2与半导体层的接触面的面积。
[0051]在不考虑误差的情况下，以上的各检测点应位于一条直线上，故可用作图法，做出与各检测点的拟合度最好的直线，也就是各点纵坐标与该直线间的差别的平方的和最小(最小二乘法)。这样，该曲线上对应横坐标为O的点的电压值Vtl，就应当满足V。=2X P x + SXIn，由此可知 Px = VOXS + 2 + Iy。
[0052]或者，作为本实施例的另一种方式，由于每个检测组都可得出一个Vn =2X Px + SXIn+RbXDnXIn的等式，该等式中存在未知数，也就是一个方程，故只要将两个检测组的上述方程组合起来组成联立方程组，则通过解联立方程组的方式也可计算得出半导体-金属接触电阻率Px。
[0053]显然，以上方程组中只有P X和Rb两个未知数，故只要两个方程即可解出，即只要两个检测组的数据就可得到PX。为此，当有3个或更多检测组时，可采用多种不同的方式:例如，可从中选取两个检测组的数据建立联立方组，并求解P X ;或者，也可选取多对检测组的数据建立多个联立方组，并分别用这些联立方程组解出多个PX，再用P X的平均值作为最终的半导体-金属接触电阻率等。
[0054]优选的，对各检测组的两个金属条间通的电流均相等。
[0055]也就是说，在进行检测时，优选在对各检测组的检测过程中，均使用相等的电流值，以简化操作和计算过程。
[0056]优选的，金属条2的个数大于等于4个。
[0057]理论上说，从3个金属条2中即可选出3个不同的检测组，已近可以得出半导体-金属接触电阻率PX 了。但为提高准确率，降低材料不均匀、环境误差等对检测结果的影响，故优选可对更多的检测组进行检测，因此，相应的金属条2的个数优选大于等于4个。
[0058]优选的，每个检测组中的两个金属条2均是相邻的金属条2。
[0059]也就是说，在选择检测组时，优选均以两个相邻的金属条2为一个检测组，而不“跨过”金属条2选择检测组。例如，对于如图1、图2所示的半导体层1，可用其中标有a、b的金属条2组成第一个检测组，标有b、c的金属条2组成第二个检测组，标有c、d的金属条2组成第三个检测组；这是因为根据以上的选择方式，没有半导体层I被“重复”检测，故可将由材料不均匀性造成的影响降到最低；同时，在一检测组的两个金属条2间的半导体层I上，没有其他的金属条2，故不会因为这些金属条2对半导体层I的导电性能造成影响。
[0060]优选的，如图1、图2所示，金属条2为直条状。
[0061]也就是说，金属条2优选是直的条状，而没有弯折或弯曲部分，这样有利于保证电流在金属条2间传递时的均匀性。
[0062]优选的，在与各金属条2的排列方向垂直的方向上，各金属条2的尺寸等于半导体层I的尺寸。
[0063]也就是说，如图1、图2所示，若各金属条2是沿图中的横向方向排列的，则在图中的纵向方向上，半导体层I各处的尺寸相等，且其尺寸等于各金属条2在该方向上的尺寸，或者说金属条2是在纵向方向上“贯穿”半导体层I的。以上的设计同样有利于保证电流在金属条2间传递时的均匀性。
[0064]显然，根据以上的方法可测出半导体-金属间的接触电阻率，且该检测方法利用的是电阻、电压、电流间的最基本的关系，不受:半导体的尺寸等因素的影响，精确度闻。
[0065]本实施例还提供一种阵列基板，其可为液晶显示装置、有机发光二极管显示装置等中的阵列基板。通过以上方法，可检测出该阵列基板中有源层与源漏极之间的接触电阻，从而准确评价其中薄膜晶体管的性能。
[0066]具体的，该阵列基板包括用于进行显示的显示区和位于显示区外的检测区，且检测区中设有半导体层1，半导体层I上有至少3个形状相同且相互平行、间隔、相对设置的金属条2 ;
[0067]检测半导体层I是与显示区中的薄膜晶体管的有源区同步形成的；金属条2是与显示区中的薄膜晶体管的源漏极同步形成的。
[0068]也就是说，阵列基板包括用于进行显示的显示区，而在显示区外，还设有用于检测的检测区；其中，一块阵列基板上可同时设有多个显示区(即其可被制成多个显示面板)，但只要设置有一个检测区即可。该检测区中用于设置各种检测阵列基板性能的结构，其可在阵列基板制备完成后被切割下来以专门进行各种检测。
[0069]在检测区中，设有上述的半导体层I和金属条2，且其中半导体层I与显示区的薄膜晶体管的有源区是用同一个材料层，在同一次构图工艺中形成的；而金属条2则是与薄膜晶体管的源漏极用同一个材料层，在同一次构图工艺中形成的。这样，该半导体层I和金属条2的形成并不需要增加额外的新步骤，而只要稍微改变有源区和源漏极的形成工艺中所用的掩膜板的图形即可；同时，该半导体层I和金属条2的材料和所经历的工艺过程，也分别与薄膜晶体管的有源区和源漏极相同，故它们之间的接触电阻率必然等于薄膜晶体管的有源区与源漏极间的接触电阻率。
[0070]可见，由于该阵列基板中具有上述的半导体层I和金属条2，故可通过上述方法检测出该半导体层I和金属条2间的接触电阻率，也就是检测出薄膜晶体管的有源区与源漏极间的接触电阻率；而接触电阻的值又与接触面积成反比，故通过该接触电阻率和有源区与源漏极的接触面积，即可计算出阵列基板中薄膜晶体管的有源区与源漏极间的接触电阻。
[0071]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种半导体-金属接触电阻率检测方法，其特征在于，待检测的半导体层上有至少3个形状和尺寸相同，且相互平行、间隔、相对设置的金属条；所述半导体-金属接触电阻率检测方法包括: 确定多个检测组，每个检测组中有两个金属条，不同检测组的两个金属条的两相对表面间的距离不同； 依次分别在各检测组的两个金属条间通电流，并检测两个金属条间的电压； 根据各检测组的两个金属条间的电流和电压计算出半导体-金属接触电阻率。
2.根据权利要求1所述的半导体-金属接触电阻率检测方法，其特征在于，所述根据各检测组的两个金属条间的电流和电压计算出半导体-金属接触电阻率包括: 建立坐标系，其横坐标为距离，纵坐标为电压； 将与各检测组对应的检测点标在所述坐标系中，其中，每个检测组对应的检测点的横坐标为该检测组的两个金属条间的距离，纵坐标为当电流为预定值Iy时该检测组的两个金属条间的电压； 用作图法做出与各检测点拟合度最高的直线，该直线上对应横坐标为O的点的电压值为Vci,根据P X = V0XS-2-1y的公式计算出半导体-金属接触电阻率P X，其中S为金属条与半导体层的接触面的面积。
3.根据权利要求1所述的半导体-金属接触电阻率检测方法，其特征在于，第η个检测组中两个金属条间的电流为In，距离为Dn，电压为Vn ;所述根据各检测组的两个金属条间的电流和电压计算出半导体-金属接触电阻率包括: 用两个不同检测组中的In、Dn、Vn值分别根据公式Vn = 2X P x + SX In+RbXDnX In建立两个方程，用两个方程组成联立方程组，解方程组以计算出半导体-金属接触电阻率P X，其中S为金属条与半导体层的接触面的面积，Rb为两金属条间单位长度的半导体层的电阻。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的半导体-金属接触电阻率检测方法，其特征在于， 向各所述检测组的两个金属条间通的电流值均相等。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的半导体-金属接触电阻率检测方法，其特征在于， 每个检测组中的两个金属条均是相邻的金属条。
6.根据权利要求1至3中任意一项所述的半导体-金属接触电阻率检测方法，其特征在于， 所述金属条的个数大于等于4个。
7.根据权利要求1至3中任意一项所述的半导体-金属接触电阻率检测方法，其特征在于， 所述金属条为直条状。
8.根据权利要求1至3中任意一项所述的半导体-金属接触电阻率检测方法，其特征在于， 在与各金属条的排列方向垂直的方向上，各金属条的尺寸等于半导体层的尺寸。
9.根据权利要求1至3中任意一项所述的半导体-金属接触电阻率检测方法，其特征在于，在所述确定多个检测组之前，还包括: 通过构图工艺在所述半导体层上形成所述至少3个金属条。
10.一种阵列基板，包括用于进行显示的显示区和位于显示区外的检测区，其特征在于， 所述检测区中设有半导体层，所述半导体层上有至少3个形状和尺寸相同，且相互平行、间隔、相对设置的金属条； 所述检测半导体层是与显示区中的薄膜晶体管的有源区同步形成的，所述金属条是与显示区中的薄膜晶体管的源漏极同步形成的。
【文档编号】G01R27/08GK104407224SQ201410705018
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】李纪, 陈传宝 申请人:合肥京东方光电科技有限公司, 京东方科技集团股份有限公司