標準解讀

GB/T 14141-1993 是一項中國國家標準，全稱為《硅外延層、擴散層和離子注入層薄層電阻的測定 直排四探針法》。該標準規(guī)定了使用直排四探針技術(shù)來測量硅半導體材料中外延層、擴散層及離子注入層的薄層電阻的方法、設(shè)備要求、測試步驟以及數(shù)據(jù)處理方法。以下是其主要內(nèi)容的闡述：

標準適用范圍

本標準適用于測量硅半導體晶片上的外延層、擴散層和離子注入層的電阻率（薄層電阻），這些層通常用于集成電路、功率器件等電子元件的制造過程中。測量的薄層厚度范圍一般在幾百納米至幾微米之間。

測試原理

直排四探針法基于四探針技術(shù)，其中四個探針以直線排列接觸樣品表面。通過施加恒定電流于外側(cè)的兩個探針，并測量內(nèi)側(cè)兩個探針之間的電壓降，可以依據(jù)歐姆定律計算出薄層電阻。這種方法能夠較為準確地測量薄層電阻，同時減少因接觸電阻和樣品厚度不均勻性帶來的誤差。

設(shè)備要求

  • 四探針測試儀：應具備穩(wěn)定且可調(diào)的直流電源，用于提供測試電流。
  • 探針：探針材質(zhì)、直徑、排列間距需符合標準要求，確保測量精度。
  • 樣品準備：樣品表面需清潔、平整，無明顯損傷或污染，以保證測試結(jié)果的可靠性。

測試步驟

  1. 樣品準備：確保樣品符合測試前的處理要求，如去污、退火等。
  2. 探針布置：按照標準規(guī)定的間距和對稱性放置探針于樣品表面。
  3. 電流與電壓測量：應用恒定電流于外側(cè)探針，測量內(nèi)側(cè)探針間的電壓。
  4. 數(shù)據(jù)記錄：記錄不同電流下的電壓值，進行多次測量以提高數(shù)據(jù)準確性。
  5. 計算薄層電阻：利用測量得到的數(shù)據(jù)，根據(jù)四探針法的理論公式計算薄層電阻。

數(shù)據(jù)處理

  • 應考慮探針針尖半徑、接觸電阻等因素的影響，必要時進行相應的校正。
  • 通過多點測量取平均值，以減小隨機誤差。
  • 分析測試結(jié)果的一致性和重復性，確保數(shù)據(jù)的有效性。

標準的重要性

此標準為硅基半導體材料的薄層電阻測量提供了統(tǒng)一的方法和要求，對于保證半導體器件的性能評估、質(zhì)量控制具有重要意義。它有助于半導體行業(yè)內(nèi)的標準化生產(chǎn)流程，提升產(chǎn)品的一致性和可靠性。


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  • 被代替
  • 已被新標準代替，建議下載現(xiàn)行標準GB/T 14141-2009
  • 1993-02-06 頒布
  • 1993-10-01 實施
?正版授權(quán)
GB/T 14141-1993硅外延層、擴散層和離子注入層薄層電阻的測定直排四探針法_第1頁
GB/T 14141-1993硅外延層、擴散層和離子注入層薄層電阻的測定直排四探針法_第2頁
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文檔簡介

UDC669.782H21中華人民共和國國家標準GB/T14141-93硅外延層、擴散層和離子注人層薄層電阻的測定直排四探針法Testmethodforsheetresistanceofsiliconepitaxialdiffusedandiion-implantedlayersusingacollinearfour-probearray1993-02-06發(fā)布1993-10-01實施國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布

中華人民共和國國家標準硅外延層、擴散層和離子注人層直排四探針法GB/T14141-93薄層電阻的測定Testmethodforsheetresistanceofsiliconepitaxial.diffusedandion-implantedlayersusingacollinearfour-probearray主題內(nèi)容與適用范臣本標準規(guī)定了用直排四探針測量硅外延層、擴散層和離子注入層薄層電阻的方法，本標淮適用于測量直徑大于10.0mm用外延、擴散、離子注入到硅圓片表面上或表面下形成的薄層的平均薄層電阻。硅片基體導電類型與被測薄層相反。對于厚度為0.2～3m的薄層，測量范圍為250～50000;對于厚度不小于3m的薄層，薄層電阻的測量下限可達10Q。2引用標準GB6615桂片電阻率的直排四探針測試方法GB11073硅片徑向電阻率變化的測量方法方法提要使用直排四探針測量裝暨、使直流電流通過試樣上兩外探針,測量兩內(nèi)探針之間的電位差，計算出薄層電阻。4試劑4.1氫氟酸（01.15g/mL）4.2水,電阻率大于2MQ·cm(25℃).4.3三氯乙烯.95%。4.4甲醇.99.5%。4.5干燥氮氣。5瀏量儀器5.1探針系統(tǒng)5.1.1探針為具有45°～150°角的圓錐形碳化探針。針尖半徑分別為35～100m、100～250㎡m的半球形或半徑為50～125Pm的平的圓截面。5.1.2探針與試樣壓力分為小于0.3N及0.3～0.8N兩種。5.1.3探針(帶有彈簧及外引線)之間或探針系統(tǒng)其他部分之間的絕緣電阻至少為10°0。5.1.4探針排列和間距：四探針應以等距離直線排列。探針間距及針尖狀況應

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