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扩展电阻(SRP) 深圳市易商仪器有限公司 扩展电阻(SRP) 内容提要 • 序言 • 扩展电阻的基本原理 • 扩展电阻的测量设备 • 扩展电阻技术的应用 序言 • 四探针方法的优缺点 • 扩展电阻的优缺点 • 扩展电阻的历史 四探针的优缺点 • 优点; 1)简单,快速. 2)可作MAPPING. • 缺点; 1)有时不能反映生 产.只能提供某层平 均电阻率.2)空间测均电阻率.2)空间测 量精度太低3)要求 知道外延层的厚 度.4)要求相反导电 类型的衬底. 扩展电阻的优缺点 • 优点; 1). 极佳的空间分辨 率2)可作多层结构 的PROFILE.3)很宽的 • 缺点; 1)破坏性.2)与测试 者和测试条件有关 系的PROFILE.3)很宽的 电阻率测试范围. 系. 扩展电阻的历史 • 1966年由R.MAZUR和D.DICKEY首次提出扩展 电阻技术. • 探针压力;45gm--20gm--10gm--5gm--??gm. 磨角的角度;11°32′ 5°44′ 2°52′??.• 磨角的角度;11°32′--5°44′--2°52′-----??. • 磨料粒度;1u二氧化硅---0.5u金钢砂--0.1u金 钢砂---0.05u金钢砂---?? 二.扩展电阻的基本原理 • 定义;金属探针与半导体上某一参考点之间 的电位降同流过探针的电流之比值称为扩 展电阻. • 探针与样品成半球面接触时,样品内部的电探针与样品成半球面接触时,样品内部的电 流分布与扩展电阻. • 扩展电阻表达式;R=ρ/2πr • 扩展电阻又叫集中电阻;扩展电阻的80%集 中在5r的范围内. 探针与样品成半球面接触时样 品内部的电流分布与扩展电阻 • 四个假设. • R=dR1+dR2+dR3+…. • +dR ∞ =∫dR • dR=ρdr/2πr R=∫ ρdr/2πr =ρ/ 2πr • 实际上是半径为a的 平园盘接触; R= ρ/4a 三.扩展电阻的测试设备 • 二探针代替单探针. • 恒压法代替恒流法 • 探针 • 四套标准样块 • 磨角器 • 测量条件 单探针的优缺点 • 优点; – 结构简单 – 能测量一般硅单晶,同 型衬底外延片的径向和 纵向电阻率分布 • 缺点; – 样品背面需要大面积的 欧姆接触. – 不能测多层结构. 纵向电阻率分布 恒流法的优缺点 • 缺点; 1)对硅片损伤大. 2)不适合高电阻率 样品样品. 探针 • 采用坚硬耐磨的低阻材料如碳化钨,锇,钌钨 合金等. • 测试所探针数据;探针直径为5u,负荷压力 10g,探针间距为100u,探针步距为500A10g,探针间距为100u,探针步距为500A • 新探针必须老化. • 样品横向尺寸必须大于200u. 校正曲线 • 扩展电阻法是一种实验比较法. • 利用校正曲线来将被测样品的扩展电阻换 算成电阻率. 四套样块分别是P(100),P(111),N(100),N(111).• 四套样块分别是P(100),P(111),N(100),N(111). 每套从低阻到高阻共十几只样块. • 通常,二星期做一次校正曲线. • 送样时必须告知样品情况. 磨角器 • 结浅,角度小,金刚砂粒度小,探针步距要小. 测量条件 • 温度;23+/-2℃. • 湿度;65%. • 黑暗条件下. • 防震和电磁屏蔽 • 探针电压小于20mV. 四.扩展电阻技术的应用 • 平面测试;测量硅单晶的纵剖面扩展电阻,可 以观测由于杂质微分凝的周期性变化而引 起的微区电阻率的周期性变化. • 扩展电阻法和磨角法结合测纵向电阻率分• 扩展电阻法和磨角法结合测纵向电阻率分 布,它能展示纵向的掺杂分布,从而将外延层, 扩散层,注入层,P-N结等多层结构中杂质分 布及各层厚度清楚显示出来. • 注意;SRP测到的仅是被激活的部分掺杂浓度. 。