行业标准：GB-T14141-1993 硅外延层,扩散层和离子注入层薄层电阻的测定 直排四探针法.pdf

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1、中华人民共和国国家标准硅外延层、扩散层和离子注人层GB/T14141一93薄层电阻的测定直排四探针法Testmethodforsheetresistanceofsiliconepitaxial,diffusedandion-implantedlayersusingacollinearfour-probearray，主题内容与适用范围本标准规定了用直排四探针测量硅外延层、扩散层和离子注入层薄层电阻的方法。本标准适用于测量直径大于10.0mm用外延、扩散、离子注入到砖圆片表面上或表面下形成的薄层的平均薄层电阻。硅片基体导电

2、类型与被测薄层相反。对于厚度为。.2-3pm的薄层，测量范围为250^50000;对于厚度不小于3ran的薄层，薄层电阻的测量下限可达]1012o2引用标准GB6615硅片电阻率的直排四探针测试方法GB11073硅片径向电阻率变化的测量方法3方法提要使用直排四探针测量装置、使直流电流通过试样上两外探针，测量两内探针之间的电位差，计算出薄层电阻。4试剂4.1氢氟酸(pl.15g/mL),4.2水，电阻率大于2MD·cm(25℃)。4.3三氯乙烯,95%.4.4甲醇,99.5%.4.5干燥氮气。5测皿仪器5.1探针系统5-

3、1.1探针为具有45'-150'角的圆锥形碳化钨探针。针尖半径分别为35^100pm,100-250pit，的半球形或半径为50^-125pm的平的圆截面5.1.2探针与试样压力分为小于。.3N及。.3^0.8N两种5.1.3探针(带有弹簧及外引线)之间或探针系统其他部分之间的绝缘电阻至少为10,S2.5.1.4探针排列和间距:四探针应以等距离直线排列探针间距及针尖状况应符合GB6615中5.1条的规定。国家技术监督局1993一02一06批准1993一10一01实施GB/T14141一935，2样品台和探针架5.2门样

4、品台和探针架应符合GB6615中3.4条的规定。5.2.2样品台上应具有旋转3600的装R其误差不大于455.3测量装置测母装置的典型电路见下图电流换向开关探针系统典型的电路示意图5.3.1恒流源:按表1的推荐值提供试样所需的电流。精度为士0.5%.表1测量薄层电阻所要求的电流值薄层电阻，n测试电流2.0-2510mA>25-2501-A>250--2500loo1A>2500^-25000tof.A>250001NA5.3，2电流换向开关5.3.3标准电阻:按表2的薄层电阻范围选取所需的标准电阻。精度。.05级。表2

5、不同薄层电阻范围所用标准电阻薄层电阻.n标准电阻，n2.0-2510二>25一250100>250-25001000>2500^-2500010000>250001000005.3.4双刀双掷电位选择开关。5.3.5电位差计和电流计或数字电压表，量程为1100my.分辨率为。.1%5,3.6电!'测量装置适用性应符合GB6615中5.2条的规定5.4欧姆表，能指示阻值高达10'S2的漏电阻OBIT14141一935.5温度计。^-40℃，最小刻度为。1℃。5.6化学实验室器具，如:塑料烧杯、量杯和适用于酸和溶剂的涂塑镊

6、子等6试样制备按下列步骤清洗试祥:611试样在三氯乙烯中漂洗约1min6.2用甲醇漂洗干净。6.3用氮气吹干。6.4放入氢氟酸中清洗约1min6.5用水洗净6.6用甲醇漂洗干净6.了用氮气吹干。6.8如果试样在制作后3h内进行测量，且一直置于净化层流通风柜内，则省去6.1-6.7条操作了测量步骤了.，整个测试过程应在无光照，无高频和无振动下进行了.2用干净涂塑镊子或吸笔将试样置于样品台上，试样放置的时间应足够长，达到热平衡时，试样温度为23士1℃。7.3对于薄层厚度小于3pm的试样，选用针尖半径为100^-250pm的

7、半球形探针或针尖半径为50-125tan平头探针，针尖与试样间压力为。.3-0.8N;对于薄层厚度不小于3pm的试样，选用针尖半径为35-100pm半球形探针，针尖与试样间压力不大于。.3N,7.4将探针下降到试样表面，使四探针针尖端阵列的中心落在试样中心1mm范围内口了.5接通电流，令其任一方向为正向，调节电流大小见表1所给出的某一合适值，测量并记录所得数据。所有测试数据至少应取三位有效数字了.6改变电流方向，测量、记录数据。7了关断电流，抬起探针装置。7.8对仲裁测量，探针间距为1mm，将样品台分别旋转300士50

8、，重复7.4-7.7条的测量步骤，测5组数据8测量结果计算8门对于每一测量位置，计算正、反向电流时试样的电阻值:Rf=V声I认f=V刀寿·········“···············⋯⋯(1)R，二V,R,/V=V,/I,···························⋯⋯(2)式中Rf通过正向电流时试样电阻，。;R-一