《半导体测试技术》学习内容及作业(待续)

1、0 0 绪绪 论论本课程的学习内容与目标本课程的学习内容与目标l 学习内容学习内容 (1)(1)半导体材料的性能检测半导体材料的性能检测 （1414学时）学时） （晶向及缺陷检测、电阻率、迁移率、杂质浓度、少子寿命等） (2)(2)半导体器件制作工艺参数的检测半导体器件制作工艺参数的检测 （1212学时）学时） （pn结掺杂分布、关键尺寸、薄膜厚度等） (3)(3)典型半导体器件的性能检测典型半导体器件的性能检测 （6 6学时）学时） （二极管、三极管、MOS场效应晶体管等） l 学习目标：学习目标：掌握半导体材料和器件的常用测试方法与测试原理掌握半导体材料和器件的常用测试方法与测试原理理解半

2、导体测试技术的作用及应用理解半导体测试技术的作用及应用熟悉常用半导体测试设备的基本组成和结构熟悉常用半导体测试设备的基本组成和结构理解同一参数不同测试方法的差异理解同一参数不同测试方法的差异能根据测试样品与测试要求，设计测试方案，控制能根据测试样品与测试要求，设计测试方案，控制测量误差。测量误差。教材与参考书籍教材与参考书籍教材：教材：半导体测试技术半导体测试技术（自编教材）（自编教材） 参考书参考书 孙以材 编著半导体测试技术，1984，冶金工业出版社 DIETER K. SCHRODER 著，半导体材料与器件表征技术，2008，大连理工出版社 Peter Van Zant 著，芯片制造半导

3、体工艺制程实用教程（第四版），2008，北京：电子工业出版社考试方式与成绩l 考试方式：考试方式： 闭卷笔试闭卷笔试l 总成绩：总成绩： 平时成绩，平时成绩， 占占20 (作业/课堂讨论/出勤率) 实验课成绩，占实验课成绩，占20 期末成绩，期末成绩， 占占60l 我的联系方式：我的联系方式：手机） 主教1104 （办公室） 邮箱：l 助教联系方式：助教联系方式： 董向坤：董向坤手机） 主教侧楼325（实验室） 邮箱：dxk-l 课后思考题课后思考题l 半导体材料有什么特点？l 除了硅以外，还有哪些半导体材料？l 已经学过哪些半导体器件？分别

4、有什么电学特性？l 半导体测试与其他测试相比，有什么相同点？有什么不同点？l 为什么说半导体测试在芯片制造过程中很重要？第一章第一章 半导体材料导电型号、电阻率、半导体材料导电型号、电阻率、少数载流子寿命的测量少数载流子寿命的测量第一章作业第一章作业1 1、半导体材料主要有哪两种导电型号？它们各自有什么特点？、半导体材料主要有哪两种导电型号？它们各自有什么特点？2 2、导电型号测量的常用方法主要有哪些？、导电型号测量的常用方法主要有哪些？3 3、什么是温差电效应？、什么是温差电效应？4 4、根据图、根据图1-31-3，简述利用冷热探针法判别半导体材料导电型号的方法。，简述利用冷热探针法判别半导

5、体材料导电型号的方法。5 5、什么是整流接触？什么是欧姆接触？、什么是整流接触？什么是欧姆接触？6 6、根据图、根据图1-4(a)1-4(a)，描述单探针点接触法判别导电型号的测量原理。，描述单探针点接触法判别导电型号的测量原理。7 7、冷热探针法和单探针法各自适合什么类型的样品测量？、冷热探针法和单探针法各自适合什么类型的样品测量？8 8、样品在进行电学参数测量时，为什么要进行电磁屏蔽和光屏蔽？、样品在进行电学参数测量时，为什么要进行电磁屏蔽和光屏蔽？ *8、在冷热探针法中，冷探针一般选用多少温度？热探针一般选用多少 温度？*9、在单探针法中，探针一般用什么金属材料制作？形状有什么特点？ 为

6、什么？*10、用探针测量导电型号时，为什么样品表面要喷砂处理？第一节第一节 导电型号导电型号1 1、半导体材料的电阻率由材料的哪些内在属性决定？写出电阻率表达式。、半导体材料的电阻率由材料的哪些内在属性决定？写出电阻率表达式。2 2、能不能用测量金属导体电阻率的方法来测量半导体的电阻率？为什么？、能不能用测量金属导体电阻率的方法来测量半导体的电阻率？为什么？3 3、根据图、根据图1-101-10，简述两探针法的测量原理，并给出测量公式。，简述两探针法的测量原理，并给出测量公式。4 4、在两探针及四探针法中，为什么要采用高输入阻抗的电压表？、在两探针及四探针法中，为什么要采用高输入阻抗的电压表？

7、5 5、画出直流四探针法的测量装置示意图，并分别写出测试样品为晶棒和晶、画出直流四探针法的测量装置示意图，并分别写出测试样品为晶棒和晶圆材料的测量公式（说明公式中的参数含义）圆材料的测量公式（说明公式中的参数含义）6 6、如果待测样品是形状不规则、厚度为、如果待测样品是形状不规则、厚度为200um200um且均匀的且均匀的SiSi单晶片材料，可单晶片材料，可以采用什么方法测试其电阻率？画出测量原理图，并写出测量公式。以采用什么方法测试其电阻率？画出测量原理图，并写出测量公式。7 7、四探针测量时，对恒流源有什么要求？如何选择？、四探针测量时，对恒流源有什么要求？如何选择？8 8、什么是方块电阻

8、？它与材料的电阻率和电阻有什么关系？、什么是方块电阻？它与材料的电阻率和电阻有什么关系？9 9、什么是扩展电阻？它与半导体材料的电阻率有什么关系？、什么是扩展电阻？它与半导体材料的电阻率有什么关系？1010、怎样利用扩展电阻法测量材料的电阻率？、怎样利用扩展电阻法测量材料的电阻率？1111、在电阻率测量中，测量结果会受到哪些外界因素的影响？、在电阻率测量中，测量结果会受到哪些外界因素的影响？1212、试比较两探针法、四探针法、范德堡法和扩展电阻法的适用条件及优缺点试比较两探针法、四探针法、范德堡法和扩展电阻法的适用条件及优缺点. .第二节第二节 电阻率测量电阻率测量 对于这种薄层样品，常用方块电阻方块电阻来表征电学特性。 方块电阻是指单位面积的电阻（方块电阻是指单位面积的电阻（/）。）。设样品为表面积ll，厚度为t薄层，则薄膜的方块电阻为 IVttllRs/532. 4从方块电阻表达式可知： (1)对于同一材料的薄膜，方块电阻为一常数。 (2)若表面积为ll（正方形），其电阻就是方块电阻； (3)若表面积为L（长）W（宽），则电阻 RRsL/W ()， 而与厚度无关。电流方向ll外延Si衬底t 方块电阻方块电阻在样品侧边制作四个对称的电极： A、B、C、D 并尽量注