搜索
電子器件的許多重要參數與電阻率及其分布的均勻性有密切的關(guān)系，例如二極管的反向飽和電流，晶體管的飽和壓降和放大倍數β等，都直接與硅單晶的電阻率有關(guān)。因此器件的電阻率測試已經(jīng)成為芯片加工中的重要工序，對其均勻性的控制和準確的測量直接關(guān)系將來(lái)能否制造出性能更優(yōu)功率器件。
不同于使用萬(wàn)用表測量常規導體電阻，半導體硅單晶電阻率以及微電子領(lǐng)域的其他金屬薄膜電阻率的測量屬于微區薄層電阻測試，需要利用微小信號供電以及高精密的量測設備，包括測試接線(xiàn)方式上，也需要利用四線(xiàn)制的接法來(lái)提升測量結果的準確性，行業(yè)內稱(chēng)為四探針測試法。
什么是四探針測試法
四探針技術(shù)可測試對象主要有：晶圓片和薄層電阻，例如硅襯底片、研磨片、外延片，離子注入片、退火硅片、金屬膜和涂層等。利用探針?lè )治隹蓹z測整個(gè)芯片表面薄層電阻均勻性，進(jìn)而判斷離子注入片和注入工藝中存在的問(wèn)題。
四探針?lè )ò礈y量形狀可分為直線(xiàn)四探針?lè )ê头叫嗡奶结樂(lè )?/span>。
1)直線(xiàn)四探針?lè )?/span>
直線(xiàn)四探針測試法的原理是用針距為1mm的四根探針同時(shí)壓在樣品的平整表面上，利用恒流源給外面的兩個(gè)探針通以微小電流，然后在中間兩個(gè)探針上用高精密數字萬(wàn)用表測量電壓，最后根據理論公式計算出樣品的電阻率，電阻率計算公式：ρ=（V23/I）*2πS，S代表探針間距。
直線(xiàn)四探針?lè )軠y出超過(guò)其探針間距三倍以上大小區域的不均勻性。
測試設備：不同探針間距探針臺+IT2806高精密源表+上位機軟件PV2800
IT2806高精密源表(簡(jiǎn)稱(chēng)SMU)：集六種設備功能于一體(恒流源、恒壓源、脈沖發(fā)生器、6.5位DVM、電池模擬器，電子負載)。在電阻率的測試中，可將IT2806高精密源表切換至恒流源模式，在輸出電流同時(shí)量測中間兩探針之間的微小壓降，并搭配免費的PV2800上位機軟件，自動(dòng)得出電阻率的測量結果。
利用IT2800系列高精密源表測量電阻率的優(yōu)勢：
測試便捷：ITECH IT2800系列高精密源/測量單元標配免費的上位機PV2800軟件，并可選配不同直線(xiàn)探針間距的探針臺，利用軟件內置的公式，即可直接得出電阻率的測試結果。
測試精度高：高達100nV/10fA分辨率，電流量測精度最高可達0.1%+50pA，電壓量測精度最高可達0.015%+300uV;提供正向/反向電流連續變化測試，提高測試精度。
2)方形四探針?lè )?如范德堡法)
范德堡法適用于扁平，厚度均勻，任意形狀且不含有任何隔離孔的樣品材料測試。相比較直線(xiàn)型四探針?lè )?，對樣品形狀沒(méi)有要求。測試中，四個(gè)探針接觸點(diǎn)必須位于樣品的邊緣位置，測試接線(xiàn)方式也是在其中兩個(gè)探針點(diǎn)提供恒定電流，另外兩個(gè)點(diǎn)量測電壓。圍繞樣品進(jìn)行8次測量，對這些讀數進(jìn)行數學(xué)組合來(lái)決定樣品的平均電阻率。詳細測試方法可參見(jiàn)ASTM標準F76。
總結：利用IT2800系列高精密源/測量單元可以精準實(shí)現半導體薄層電阻的電阻率測試，為半導體制造工藝的改進(jìn)提供數據依據。IT2800系列源表/SMU因其高精度測量和豐富的探針臺治具優(yōu)勢，為行業(yè)提供專(zhuān)業(yè)的測試解決方案。
微信公眾號微信公眾號微信公眾號微信公眾號
? Power By Bayhiwin
