GB/T 14141-2009《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》

GB/T 14141-2009《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》基本信息

标准号：GB/T 14141-2009

中文名称：《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》

发布日期：2009-10-30    

实施日期：2010-06-01

发布部门：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局  中国国家标准化管理委员会    

提出单位：全国半导体设备和材料标准化技术委员会(SAC/TC203)    

归口单位：全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分技术委员会    

起草单位：宁波立立电子股份有限公司、南京国盛电子有限公司、信息产业部专用材料质量监督检验中心

起草人：李慎重、许峰、刘培东、谌攀、马林宝、何秀坤    

中国标准分类号：H80半金属与半导体材料综合

国际标准分类号：29.045半导体材料

GB/T 14141-2009《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》介绍

国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会联合发布了GB/T 14141-2009《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》标准。

一、标准概述

GB/T 14141-2009标准规定了硅外延层、扩散层和离子注入层薄层电阻的测定方法，即直排四探针法。该方法具有测量精度高、操作简便、适用范围广等特点，已成为硅基材料电阻率测量的主流方法。标准适用于硅单晶片和硅外延片的薄层电阻率测定，对于硅扩散层和离子注入层的测量也具有很好的适用性。

二、测量原理

直排四探针法的测量原理是基于欧姆定律，通过测量探针接触硅片时的电流和电压，计算出硅片的电阻率。四探针法的四个探针按一定顺序排列，一般为直线排列，其中两个探针用于施加电流，另外两个探针用于测量电压。测量过程中，电流和电压的比值即为硅片的电阻率。

三、测量仪器

GB/T 14141-2009标准对测量仪器提出了明确要求。测量仪器应包括以下部分：

1、四探针：探针应为铂或铂铑合金制成，形状为圆形或矩形，直径或边长不大于0.5mm，且四个探针的几何尺寸应一致。

2、探针定位装置：用于固定探针的位置，保证测量过程中探针与硅片的接触位置不变。

3、电流源：用于向硅片施加恒定电流，电流值应在0.1～100mA范围内可调。

4、电压测量装置：用于测量硅片两端的电压，测量精度应优于0.1mV。

5、数据处理系统：用于计算硅片的电阻率，并输出测量结果。

四、测量步骤

GB/T 14141-2009标准对测量步骤进行了详细规定，主要包括以下步骤：

1、样品准备：将硅片表面清洁干净，去除油污和氧化层。

2、探针定位：将四探针按一定顺序排列在硅片表面，保证探针与硅片的接触良好。

3、电流施加：通过电流源向硅片施加恒定电流。

4、电压测量：测量硅片两端的电压。

5、数据处理：根据测量的电流和电压值，计算硅片的电阻率。

五、测量结果的表示

GB/T 14141-2009标准规定，测量结果应以电阻率的形式表示，单位为Ω·cm。测量结果的准确性和可靠性取决于测量仪器的性能、操作者的技能以及样品的质量等因素。

GB/T 14141-2009《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》标准的发布和实施，对于规范硅基材料电阻率的测量方法、提高测量结果的准确性和可靠性具有重要意义。