导电碳化硅单晶片电阻率测试方法.docx

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导电碳化硅单晶片电阻率测试方法

1范围

本标准规定了用非接触涡流测定导电碳化硅单晶片电阻率的方法。本标准适用于200μm到1000μm厚的碳化硅单晶片。

本标准适用于电阻率0.005Ω·cm到200Ω·cm和表面电阻0.032Ω/□到3000Ω/□的范围

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T6379.2测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第2部分:确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法

GB/T14264半导体材料术语

3术语和定义

GB/T14264界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

4方法提要

采用非接触涡流法测试电阻率

4.1测试原理

如图1将导电碳化硅单晶片试样插入一对共轴涡流探头（传感器）之间的固定间隙内，与振荡回路相连接的两个涡流探头之间的交变磁场在导电碳化硅单晶片上感应涡流，则功耗Pc为：

铁磁芯射频电流发生器

铁磁芯

射频电流发生器

样品

图1测试原理示意图

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Pc=Et×I=Et(Io+Ie)………………….......…………...(1)

其中

Pc为射频功耗；

Et为射频电压（恒量）；I为射频驱动电流；

Io为未带负载射频电流；Ie为带负载射频电流；

则加入样品后射频功耗（Pe）；

Pe=Et×Ie=…….………….

其中

K为耦合参数；

ρ为样品电阻率欧姆厘米(Ω·cm）；t为样品厚度；

ρs为表面电阻欧姆方块(Ω/□);由此推出加入样品后的射频电流为

…….…………..………….

推出样品电阻率

…….…………..………….

则方块电阻为

………………….……..…..............

式中K,Et为常数

5测试仪器

5.1电阻率测试仪

a.本标准所用用涡流法低阻电阻率测试仪需要有涡流传感器组件，信号处理器。

b.可测量电阻率0.005Ω·cm-200Ω·cm，0.032Ω/□-3000Ω/□。

c.测量精度优于±3%

6干扰因素

6.1单晶片总厚度偏差过大会影响测试结果的准确性,建议小于100μm。

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T/IAWBS007—2018

6.2晶片表面被粘污或有表面损伤或粗糙度过大会造成测试结果误差。

6.3测试环境的温度、湿度和光照强度的不同会影响测试结果。

6.4静电、噪音、振动等测试环境可影响测试结果。

6.5设备附近的高频电源，会产生一个加载电流造成结果误差，所以必须提供屏蔽保护和电源滤波装置。

6.6测试时必须把单晶片放在有效区域内（即被整个探头覆盖）

7测试环境

7.1实验室温度：15～35℃;

7.2相对湿度:75%；

7.3局部洁净环境；

8试样

试样厚度为200μm-1000μm，尺寸50.8毫米（mm）-200mm，应有相应的边缘去除量，试样表面应无大面积可视缺陷，并确保碳化硅单晶片表面清洁。

9测试程序

9.1仪器校准

标准片（经过认证）校准其对应的探头。

9.2测量点分布

测量样片电阻率测量点分布（适用于直径尺寸为50.8mm、76.2mm、100mm、150mm和200mm的样片）

9.4.1测量的区域为去除边缘5mm后的区域

9.4.2测量点的分布应符合均匀的图谱形式，50.8mm的晶片不少于13点，76.2mm的晶片

不少于30点，100mm的晶片不小于55点，150mm的晶片不小于124点，200mm的晶片不小于220点，如图4

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90°

180°

0°

定位PIN

图4测试图谱示意图

9.3测量

9.3.1设定或选择测试点坐标；

9.3.2选择测试模式为表面电阻或电阻率，如果选择电阻率，则输入样品厚度;

9.3.3根据待测样品估值电阻选择测试