标准解读

GB/T 14141-1993 是一项中国国家标准，全称为《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》。该标准规定了使用直排四探针技术来测量硅半导体材料中外延层、扩散层及离子注入层的薄层电阻的方法、设备要求、测试步骤以及数据处理方法。以下是其主要内容的阐述：

标准适用范围

本标准适用于测量硅半导体晶片上的外延层、扩散层和离子注入层的电阻率（薄层电阻），这些层通常用于集成电路、功率器件等电子元件的制造过程中。测量的薄层厚度范围一般在几百纳米至几微米之间。

测试原理

直排四探针法基于四探针技术，其中四个探针以直线排列接触样品表面。通过施加恒定电流于外侧的两个探针，并测量内侧两个探针之间的电压降，可以依据欧姆定律计算出薄层电阻。这种方法能够较为准确地测量薄层电阻，同时减少因接触电阻和样品厚度不均匀性带来的误差。

设备要求

  • 四探针测试仪：应具备稳定且可调的直流电源，用于提供测试电流。
  • 探针：探针材质、直径、排列间距需符合标准要求，确保测量精度。
  • 样品准备：样品表面需清洁、平整，无明显损伤或污染，以保证测试结果的可靠性。

测试步骤

  1. 样品准备：确保样品符合测试前的处理要求，如去污、退火等。
  2. 探针布置：按照标准规定的间距和对称性放置探针于样品表面。
  3. 电流与电压测量：应用恒定电流于外侧探针，测量内侧探针间的电压。
  4. 数据记录：记录不同电流下的电压值，进行多次测量以提高数据准确性。
  5. 计算薄层电阻：利用测量得到的数据，根据四探针法的理论公式计算薄层电阻。

数据处理

  • 应考虑探针针尖半径、接触电阻等因素的影响，必要时进行相应的校正。
  • 通过多点测量取平均值，以减小随机误差。
  • 分析测试结果的一致性和重复性，确保数据的有效性。

标准的重要性

此标准为硅基半导体材料的薄层电阻测量提供了统一的方法和要求，对于保证半导体器件的性能评估、质量控制具有重要意义。它有助于半导体行业内的标准化生产流程，提升产品的一致性和可靠性。


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  • 被代替
  • 已被新标准代替，建议下载现行标准GB/T 14141-2009
  • 1993-02-06 颁布
  • 1993-10-01 实施
©正版授权
GB/T 14141-1993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_第1页
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文档简介

UDC669.782H21中华人民共和国国家标准GB/T14141-93硅外延层、扩散层和离子注人层薄层电阻的测定直排四探针法Testmethodforsheetresistanceofsiliconepitaxialdiffusedandiion-implantedlayersusingacollinearfour-probearray1993-02-06发布1993-10-01实施国家技术监督局发布

中华人民共和国国家标准硅外延层、扩散层和离子注人层直排四探针法GB/T14141-93薄层电阻的测定Testmethodforsheetresistanceofsiliconepitaxial.diffusedandion-implantedlayersusingacollinearfour-probearray主题内容与适用范臣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，本标淮适用于测量直径大于10.0mm用外延、扩散、离子注入到硅圆片表面上或表面下形成的薄层的平均薄层电阻。硅片基体导电类型与被测薄层相反。对于厚度为0.2～3m的薄层，测量范围为250～50000;对于厚度不小于3m的薄层，薄层电阻的测量下限可达10Q。2引用标准GB6615桂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方法提要使用直排四探针测量装暨、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（01.15g/mL）4.2水,电阻率大于2MQ·cm(25℃).4.3三氯乙烯.95%。4.4甲醇.99.5%。4.5干燥氮气。5浏量仪器5.1探针系统5.1.1探针为具有45°～150°角的圆锥形碳化探针。针尖半径分别为35～100m、100～250㎡m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0.3N及0.3～0.8N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°0。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

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