GB/T 1551-2009硅單晶電阻率測定方法

犐犆犛２９．０４５

犎８０

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

犌犅／犜１５５１—２００９

代替ＧＢ／Ｔ１５５１—１９９５、ＧＢ／Ｔ１５５２—１９９５

硅單晶電阻率測定方法

犜犲狊狋犿犲狋犺狅犱犳狅狉犿犲犪狊狌狉犻狀犵狉犲狊犻狊狋犻狏犻狋狔狅犳犿狅狀狅犮狉狔狊狋犪犾狊犻犾犻犮狅狀

２００９１０３０發(fā)布２０１００６０１實(shí)施

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局

發(fā)布

中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會

書

犌犅／犜１５５１—２００９

前言

本標(biāo)準(zhǔn)修改采用ＳＥＭＩＭＦ８４１１０５《硅片電阻率測定四探針法》和ＳＥＭＩＭＦ３９７１１０６《硅棒電阻

率測定兩探針法》。

本標(biāo)準(zhǔn)與ＳＥＭＩＭＦ８４１１０５和ＳＥＭＩＭＦ３９７１１０６相比，主要變化如下：

———中厚度修正系數(shù)Ｆ（犠／犛）表格范圍增加；

———按中文格式分直排四探針法、直流兩探針法進(jìn)行編排。

本標(biāo)準(zhǔn)代替ＧＢ／Ｔ１５５１—１９９５《硅、鍺單晶電阻率測定直流兩探針法》和ＧＢ／Ｔ１５５２—１９９５《硅、鍺

單晶電阻率測定直排四探針法》。

本標(biāo)準(zhǔn)與ＧＢ／Ｔ１５５１—１９９５和ＧＢ／Ｔ１５５２—１９９５相比，主要有如下變化：

———刪除了鍺單晶測定的相關(guān)內(nèi)容；

———用文字描述代替了原標(biāo)準(zhǔn)ＧＢ／Ｔ１５５１—１９９５和ＧＢ／Ｔ１５５２—１９９５中的若干記錄測試數(shù)據(jù)的

表格；

———修改了直排四探針法中計(jì)算公式；

———補(bǔ)充了干擾因素。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國半導(dǎo)體設(shè)備和材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國半導(dǎo)體設(shè)備和材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會材料分技術(shù)委員會歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：信息產(chǎn)業(yè)部專用材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、中國電子科技集團(tuán)公司第四十六研

究所。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：李靜、何秀坤、張繼榮、段曙光。

本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：

———ＧＢ１５５２—１９７９、ＧＢ１５５１—１９７９、ＧＢ５２５１—１９８５、ＧＢ５２５３—１９８５、ＧＢ６６１５—１９８６；

———ＧＢ／Ｔ１５５１—１９９５、ＧＢ／Ｔ１５５２—１９９５。

Ⅰ

書

犌犅／犜１５５１—２００９

硅單晶電阻率測定方法

方法１直排四探針法

１范圍

本方法規(guī)定了用直排四探針法測量硅單晶電阻率的方法。

本方法適用于測量試樣厚度和從試樣邊緣與任一探針端點(diǎn)的最近距離二者均大于探針間距的４倍

的硅單晶體電阻率以及測量直徑大于探針間距１０倍、厚度小于探針間距４倍的硅單晶圓片的電阻率。

本方法可測定的硅單晶電阻率范圍為１×１０－３Ω·ｃｍ～３×１０３Ω·ｃｍ。

２環(huán)境要求

環(huán)境溫度為２３℃±１℃，相對濕度不大于６５％。

３干擾因素

３．１光照可能嚴(yán)重影響觀察電阻率，特別是近似本征材料。因此，所有測試應(yīng)在暗室進(jìn)行，除非是待測

樣品對周圍的光不敏感。

３．２當(dāng)儀器放置在高頻干擾源附近時(shí)，測試回路中會引入虛假電流。因此儀器要有電磁屏蔽。

３．３試樣中電場強(qiáng)度不能過大，以避免少數(shù)載流子注入。如果使用的電流適當(dāng)，則用該電流的兩倍或

一半時(shí)，引起電阻率的變化應(yīng)小于０．５％。

３．４由于電阻率受溫度影響，一般測試適用溫度為２３℃±１℃。

３．５對于厚度對測試的影響，仲裁測量要求厚度按本方法的６．３規(guī)定測量，一般測量用戶可以根據(jù)實(shí)

際需要確定厚度的要求偏差。

３．６由于探針壓力對測量結(jié)果有影響，測量時(shí)應(yīng)選擇合適的探針壓力。

３．７仲裁測量時(shí)選擇探針間距為１．５９ｍｍ，非仲裁測量可選擇其他探針間距。

４方法提要

排列成一直線的四根探針垂直地壓在距離邊緣６ｍｍ以上的平坦試樣表面上，將直流電流犐在兩

外探針間通入試樣，測量內(nèi)側(cè)兩探針間所產(chǎn)生的電勢差犞，根據(jù)測得的電流和電勢差值，按式（１）計(jì)算電

阻率。對圓片試樣還應(yīng)根據(jù)幾何修正因子進(jìn)行計(jì)算。測量示意圖見圖１。

犞

＝２π犛……（１）