一种用于监控介质膜厚的测试电容结构及测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及测试电容技术领域，尤其涉及一种用于监控介质膜厚的测试电容结构及测试方法
【背景技术】
[0002]在显示器的制造过程中，为了确认每个工艺的处理结果是否为可接受或优选的，应该测试器件或结构的厚度、电阻、密集度、污染度、临界尺寸以及电子特性等。在这样的测量过程中为了不破坏器件，在面板的预定部分上形成称为测试元件组(TEG)的图案，与实际执行处理条件相同的条件执行处理，然后通过测量TEG图案来评估相应的处理或器件的特点。
[0003]在显示器的制造过程中，需要进行多次的成膜过程，如氮化硅膜、氧化硅膜，光阻胶膜等，膜厚是否适当会极大地影响显示器的最终性能，因此监控膜厚非常重要。对于膜厚的监控通常采用测试电容的方法，即形成电容结构，待测的膜作为介质膜形成在上下极板之间，并且介质膜的介电常数固定，通过测试电容反映膜厚的大小，电容小，则介质膜比较厚，电容大，则介质膜比较薄。在这个测试过程中电容的结构直接影响着测试结果的准确性，进而影响对膜厚的监控。
[0004]图1是现有技术中测试电容结构的示意图，如图1所示，上极板2和下极板1交叠设置，监控介质膜形成于上下极板交叠部分3之间，假设需要测量面积为aXa的介质膜，则使交叠部分3的面积为aXa，但是为了输入测试信号，上极板2包括与第一测试垫4连接的突出部分2-1，下极板1也包括与第二测试垫连接的突出部分1-1，则上极板2的突出部分2-1与下极板1存在面积为xXy的交叠部分，则实际测得的电容为C =ε X (aXa+xXy)/d,多出一个电容值ε XxXy/d,影响测试结果，进而影响对介质膜厚的监控。
[0005]因此目前需要一种准确地监控介质膜厚的测试电容结构及测试方法。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提出一种监控介质膜厚的测试电容结构及测试方法，能够得到理想状态的电容值，精确地监控介质膜厚。
[0007]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0008]一种用于监控介质膜厚的测试电容结构，包括:上极板，所述上极板包括用于与第一测试垫连接的第一突出部分；下极板，所述下极板包括用于与第二测试垫连接的第二突出部分；待监控的介质膜设置于所述上极板和下极板之间，所述上极板和下极板设置为使极板的突出部分不与另一极板的任何部分交叠。
[0009]其中，所述上极板和下极板错开交叠设置。
[0010]其中，所述待监控的介质设置在上下极板交叠部分之间。
[0011]其中，所述上极板和下极板的形状都为矩形。
[0012]其中，所述介质的介电常数固定。
[0013]本发明还提供了一种监控介质膜厚的电容测试方法，包括:提供一下极板，所述下极板的第二突出部分与第一测试垫连接；在所述下极板上形成待监控的介质膜；在所述介质膜上提供上基板，所述上极板的第一突出部分与第二测试垫连接，所述上极板和下极板设置为使极板的突出部分不与另一极板的任何部分交叠，在所述第一测试垫和第二测试垫输入信号，进行电容的测试，进而监控介质膜的厚度。
[0014]其中，所述上极板和下极板错开交叠设置。
[0015]其中，所述待监控的介质设置在上下极板交叠部分之间。
[0016]其中，所述上极板和下极板的形状都为矩形。
[0017]其中，所述介质的介电常数固定。
[0018]本发明提出的监控介质膜厚的测试电容结构及测试方法，能够得到理想状态的电容值，更接近实际工艺的实际数据，精确地监控介质膜厚。
【附图说明】
[0019]图1为现有技术中的测试电容结构的示意图。
[0020]图2为【具体实施方式】中提供的测试电容结构的示意图。
[0021]其中，附图标记说明如下:
[0022]1、下极板；1_1、下极板的突出部分；2、上极板；2_1、上极板的突出部分；3、上下极板交叠的部分；4、第二测试垫；5、第一测试垫。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0024]本实施方式一种用于监控介质膜厚的测试电容结构，其结构示意图如图2所示。该结构包括:上极板201，所述上极板包括第一突出部分201-1，所述第一突出部分201-1用于与第一测试垫501连接；下极板101，所述下极板包括第二突出部分101-1，所述第二突起部分101-1用于与第二测试垫401连接；所述上极板和下极板设置为使极板的突出部分不与另一极板的任何部分交叠。
[0025]如图2可以看出，上下极板交叠设置，交叠的部分长度和宽度都为a，这仅是一种假设，实际上可以根据测试的需要自由设计交叠部分的长度和宽度，如需要测试面积为aXb的介质的电容，可以将极板交叠部分的长度设计为a，宽度设计为b。同时也可以自由设计上下极板的形状，为了工艺的便利性和节约位置的考虑，通常优选地将上下极板设计为矩形的形状。
[0026]测试时，将待监控的介质膜仅设置在上下极板交叠的部分之间。当测试信号从第一测试垫501和第二测试垫401输入时，测得的电容值为C= ε XaXa/d，这里ε表示介电常数，aXa表示电容结构的面积，该面积与测试需要的理想面积一致，d为两极板之间的距离，也就是待监控介质的膜厚。由于待监控的介质膜的介电常数固定不变，所测的电容值反映介质膜的厚度，能达到监控介质膜的膜厚的目的。并且上述的测试面积与需要的理想面积一致，能够得到接近实际工艺中的数据，精确地监控介质膜厚。
[0027]由上可以看出，由于极板的突出部分不与另一极板的任何部分交叠，交叠部分的面积可以设置为所需要测试膜厚的面积，就可以完全准确地测出所需的电容，从而精确地监控介质膜厚，不会出现误差。
[0028]本实施方式还提供一种监控介质膜厚的电容测试方法，包括:提供一下极板101，所述下极板的第二突出部分101-1与第一测试垫501连接；在所述下极板上形成待监控的介质膜；在所述介质膜上提供上极板101，所述上极板的突出部分201-1与第二测试垫401连接，所述上极板和下极板设置为使极板的突出部分不与另一极板的任何部分交叠，在所述第一测试垫和第二测试垫输入信号，进行电容的测试，进而监控介质膜的厚度。
[0029]注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
【主权项】
1.一种测试电容结构，用于监控介质膜的厚度，其特征在于，所述测试电容结构包括: 上极板，包括第一突出部分； 下极板，与所述上极板错开交叠设置，所述下极板包括第二突出部分； 第一测试垫，与所述上极板的第一突出部分连接； 第二测试垫，与所述下极板的所述第二突出部分连接； 所述第一测试垫和第二测试垫中的一个用于输入测试信号，另一个用于输出测试信号；其中 所述上极板和下极板设置为使所述上极板的第一突出部分或下极板的第二突出部分不与另一极板的任何部分交叠。2.—种如权利要求1所述的测试电容结构，其中待监控的所述介质膜设置在上下极板交叠部分之间。3.—种如权利要求1所述的测试电容结构，其中所述上极板和下极板的形状都为矩形。4.一种如权利要求1所述的测试电容结构，其中所述介质膜的介电常数固定。5.一种电容测试方法，用于监控介质膜的厚度，其特征在于，所述电容测试方法包括: 提供一下极板，所述下极板包括第二突出部分； 在所述下极板上形成介质膜； 提供一上极板，设置在所述介质膜上，所述上极板与所述下极板错开交叠设置，所述上极板包括第一突出部分； 提供一第一测试垫，与所述上极板的第一突出部分连接； 提供一第二测试垫，与所述下极板的第二突出部分连接； 所述上极板和下极板设置为使所述上极板或所述下极板的突出部分不与另一极板的任何部分交叠； 从所述第一测试垫和第二测试垫中的一个输入信号，从另一个输出信号，进行所述介质膜的电容的测试，进而监控所述介质膜的厚度。6.一种如权利要求5所述的电容测试方法，其中所述上极板和下极板的形状都为矩形。7.—种如权利要求5或6所述的电容测试方法，其中所述介质膜的介电常数固定。
【专利摘要】本发明公开一种用于监控介质膜厚的测试电容结构及测试方法，该结构包括：上极板，所述上极板包括用于与第一测试垫连接的突出部分；下极板，所述下极板包括用于与第二测试垫连接的突出部分；待监控的介质膜设置于所述上极板和下极板之间，所述上极板和下极板设置为使极板的突出部分不与另一极板的任何部分交叠。本发明提供的用于监控介质膜厚的测试电容结构及测试方法能够得到理想状态的电容值，精确地监控介质膜厚。
【IPC分类】H01L23/544, H01L21/66, G01R27/26
【公开号】CN105336729
【申请号】CN201410345591
【发明人】柯其勇, 许嘉哲, 高印, 陈智冈
【申请人】上海和辉光电有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年7月18日