四探针电阻率测试仪

导电材料电阻测试仪
BEST-300C
适用范围
四端测试法是目前较先进之测试方法，主要针对高精度要求之产品测试；本仪器广泛用于生产企业、高等院校、科研部门，是检验和分析导体材料和半导体材料质量的一种重要的工具。

国际标准分类中，四探针法涉及到半导体材料、金属材料试验、绝缘流体、兽医学、复合增强材料、电工器件、无损检测、集成电路、微电子学、土质、土壤学、水质、电子显示器件、有色金属。

在中国标准分类中，四探针法涉及到半金属与半导体材料综合、金属物理性能试验方法、、、电工合金零件、特种陶瓷、质谱仪、液谱仪、能谱仪及其联用装置、电阻器、半导体集成电路、工程地质、水文地质勘察与岩土工程、水环境有毒害物质分析方法、电工材料和通用零件综合、半金属、元素半导体材料、金属无损检验方法。
GB/T 6617-2009 硅片电阻率测定 扩展电阻探针法
GB/T 14141-2009 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
GB/T 1551-1995 硅、锗单晶电阻率测定 直流两探针法
GB/T 6617-1995 硅片电阻率测定 扩展电阻探针法
GB/T 1552-1995 硅、锗单晶电阻率测定直排四探针法

本仪器配置各类测量装置可以测试不同材料之电导率。液晶显示，无需人工计算，并带有温度补偿功能，电导率单位自动选择，BEST-300C 材料电导率测试仪自动测量并根据测试结果自动转换量程，无需人工多次和重复设置。选配：配备软件可以由电脑操控，并保存和打印数据，自动生成图表和报表。

本仪器采用4.3吋大液晶屏幕显示，同时显示电阻值、电阻率、方阻、电导率值、温度、压强值、单位自动换算，配置不同的测试治具可以满足不同材料的测试要求。测试治具可以根据产品及测试项目要求选购.

提供中文或英文两种语言操作界面选择，满足国内及国外客户需求

电阻测量范围：
电阻率： 1×10-6～2×106Ω.cm、
电阻：1×10-5～2×105Ω
电导率：5×10-6～1×108ms/cm
分辨率： 醉小1μΩ      
测量误差±5%
测量电压量程：?2mV? 20mV? 200mV?2V?
测量精度±（0.1%读数）
分辨率： 0.1uV 1uV 10uV 100uV
电流输出：直流电流?0～1000mA?连续可调，由交流电源供电。
量程：1μA，10μA，100μA，1mA，10mA，1000mA,?
误差：±0.2%读数±2字
主机外形尺寸：330mm*340mm*120mm
显示方式：液晶显示
电源：220±10% 50HZ/60HZ
标配：测试平台一套、主机一套、电源线数据线一套。
范围本标准规定了硅片电阻率的扩展电阻探针测量方法。
本标准适用于侧量晶体晶向与导电类型已知的硅片的电阻率和测量材底同型或反型的硅片外延层的电阻率，测量范围，10-* n·cm～10' Ω·cm。
规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，敷励根据本标准达成协议的各方研究是香可使用这些文件的新服本。凡是不注日期的引用文件，其新版本适用于本标准。
CB/T1550 非本征率导体材料导电类型测试方法 GB/T 1552 硅、储单晶电阻率测定 直排四探针法
GB/T 1555 半导体单晶晶向测定方法
GB/T 14847 重掺杂衬底上轻掺杂建外延层厚度的红外反射测显方法
方法原到扩展电阻法是一种实验比较法。
该方法是先测量重复形成的点接触的扩展电阻，再用校准曲线来确定被测试样在探针接触点期近的电阻率。扩展电阻R是导电金属深针与建片上一个参考点之间的电势降与流过探针的电流之比。
对于电阻率均匀一致的半导体材料来说，探针与半导体材料接触半径为a的扩展电阻用式（1）来表示;
式中;p—-—电阻率，单位为欧姆厘来（0·cm）; a——接触率径，单位为厘米（cm） R，——扩展电阻，单位为欧姆（N），等式成立需符合如下三个假定条件;
a）两个探针之间的距离必须大于 10 倍 a; b） 样品电阻率需均匀一致; c） 不能形成表面保护膜或接触势垒。
可采用恒压法，恒流法和对数比较器法，其电路图分别见图1、图2、图3.具体计算公式分别见式（2）、式（3）和式（4）
R,- Rlor()式中;R，—-精密电阻盟值，单位为欧姆（N）; loe（告）——-对数比较器输出。
干状因素如果硅片表测被氯离子估污或表固有损伤，会造成测试的结果误差; 如果测试环境的温度，光照强度的不同会影响测试结果; 如果测试环境有射频干扰，会影响测试结果.
测量仪器与环境本标准选用自动测量仪器，电流范围及糖度;10 nA~10 mA，±0.1%。
电压范围及精度，≤20 mV，主±0，1%。
圆试精度∶士5%， 机械装置操针架，采用双探针结构。探针架用作支承探针，使其以重复的速度和预定的压力将探针尖下降至试样表面，并可调节探针的接触点位置探针实采用坚硬耐磨的良好导电材料如饿、碳化鸭成将钉合金等制成。针突曲率半径不大于 25 μm，夹角 30°～60°。针距为40 μm～100 μm。
样品台，绝缘真空吸盘或其他能将硅片固定的装置，能在互相垂直的两个方向上实现5μ~500μm 步距的位移
绝缘性，探针之间及任一探针与机座之间的直流绝缘电阻大于（1×10）n， 测量环境
测量环境温度为23 ℃士3 ℃，相对温度不大于65%. 5，在爱射光或黑暗条件下进行调量。 必要时应进行电磁屏蔽。 探针架置于消度台上，
为保证小信号测量条件，应使探针电势不大于 20 mV。
应避免试样表面上存在OH-和F离子，如果试样在制备或清洗中使用了含水溶剂或材料，测量前可将试样在140℃士20 ℃条件下空气中热处理10mi~15 min.
样品制备用于测量晶片径向电胆率均匀性的样品应具有良好的镜状表面，制备方法包括，化学机被抛光/含水机被抛光/无水机被监光，外延后表面可直接用于测量，
用于测量电阻率纵向分布的样品制备除特殊需要外，尽量在被测样片中间区域剂取被测样根据样品测试深度及精度要求选取合通磨头;
将样品粘在磨头的斜面上，选取合适的研磨膏涂抹在样品表面进行研磨，研磨后样品须处理干净。
测量步骤仪器准备调节探针间距到期望值，记录探针间距。
选择探针负荷为0.1 N～1 N，每一探针应使用相同负荷。
根据探针负荷，确定探针下降到试样上的速度，当负荷等于0.4N时，比较合适的探针下降速度为1 mm/s，将探针在用5 μm粒度研磨脊研磨过的硅片表面步进压触500次以上，或用 8000号~1000号的砂布或砂纸轻修整探针尖，使针实老化。
将针尖进行清脂处理，测量1n·cm均匀p型硅单晶样品扩展电阻，如果多次测登的扩展电阻值的相对标准偏差在士10%以内，并且平均值是在正常的扩展电阻值范围内，可认为针尖是良好的，否则该探针应重新老化或使用新操.
在至少放大400倍的显微校下检查报针压痕的重复性，如果一给定探针得到解决的压液不全使网探针分别以单探针结构在1n·cm的p型单晶样品上测量扩展电阻，确保两根针所测的扩展电阻值是相等的（编差在 10%内）。如果两根针所测扩展电阻值不相同，重新检查或调整探针的负荷、下降速度以确保两针状态相同。如果两极探针的负荷和下降速度相同，但不能得到相同的扩展电阻值，重新修针或更换探针。
校灌在本标准电阻率测范围内选择与被测试样相同晶向和导电类型的各种电阻率的校准样品，每一数量级置少 3 块。
如果校准样品的电阻率以前没有测量过，按GB/T 15s2测壁每块校准样品的电阻率，记录测量结果，
采用与被测样品相同的材料与工艺，制备校准样品。如果是用四探针测量电阻率后次制备样品，应至少除去 25 μm 厚的样品表面。将校准样品清洗干净。
对悔一校准样品，在四探针测R过的区域至少徽2次扩展电阻测Ω，测显的长度大约等于四操针的网外探针之间的距离。
计算每个校准样品测得的扩展电阻的平均值和标准偏差。当标准偏差小于平均值
可选作为校准样品.
利用每个合格的样品测得扩展电阻的平均值和对应的电阻率平均值拟合得到R，-p双对数坐标校准曲线.
测量按CGB/T 1S59 确定样品的导电类型，按GB/T 15 确定样品的晶肉;如样晶为外题片，按 GB/T 14847 确定样品外延层的厚度， 按第6 章制备好样品。
将粘有制备好样品的斜角磨块固定安放在测试台上，调节样昌到显微被观客位置，使报针的初始下降位置与制备好样品的斜面的斜被重合。
样品的角度测定斜角磨块角度小于或等于109'的样品多须要进行小角度测量， 斜角磨块角度大于或等于 ?54'的样品，斜角磨块的角度值定为料角值。
根据样品的厚度以及期望测试结果的精度选取合适步进，将样品调节到测试位置。
在电脑中输入样品的测试编号，结构，品向，角度（或斜角值）.步进、圆试点数，进行测试，测试过程中应保证测试台不受任何碰撞。
测试完成后及时将样品取下测试台。根据样品的结构选择合适的校准曲线进行数据处理可得到相对应的浓度，电阻率的级向分布， 3 试验报告
试验报告应包括以下内容， 样品编号;样品的导电类型、晶体晶向，着是外延片，还应有外延层厚度及其测试方法;）样品表面的制备条件; 环境温度;操针间距、步距和操针负荷;测量区域的扩展电阻、浓度、电阻率的级向分布图及数据，本标准编号; 测量者测量日期。