ASTM F1393-92(1997)
用带汞探针的铣床回授靠模工具机测量器测定硅中净载流子密度的测试方法

Standard Test Method for Determining Net Carrier Density in Silicon Wafers by Miller Feedback Profiler Measurements With a Mercury Probe

被代替

标准号

ASTM F1393-92(1997)

发布

1992年

发布单位

美国材料与试验协会

替代标准

ASTM F1393-02

当前最新

ASTM F1393-02

 

 

引用标准

ASTM D1193 ASTM F1241 ASTM F26 ASTM F419 ASTM F42 ASTM F673 ASTM F723 ASTM F81 ASTM F84

适用范围

1.1本测试方法涵盖了外延和抛光体硅晶片中净载流子密度和净载流子密度分布的测量，其范围为约4 X 10 13 至约8 X 10 16 载流子/cm（电阻率范围为约0.1至约100）在n型晶片中为约0.24至约330Ω-cm，在p型晶片中为约0.24至约330Ω-cm。
1.2 该测试方法需要形成肖特基势垒二极管，并用汞探针接触外延或抛光晶片表面。可能需要对硅表面进行化学处理才能生产可靠的肖特基势垒二极管。 (1) n 型和 p 型晶圆的表面处理化学物质不同。这种测试方法有时被认为是破坏性的，因为晶圆表面上形成的肖特基接触可能会造成污染；然而，可以对同一测试样本进行重复测量。
1.3 本测试方法可适用于相同或相反导电类型衬底上的外延层。该测试方法包括用于测量具有或不具有绝缘背密封层的基板的夹具的描述。
1.4 可描绘区域的深度取决于测试样品中的掺杂水平。根据 Severin (1) 和 Grove (2) 报告的数据，图 1 显示了耗尽深度、掺杂剂密度、施加电压以及汞硅触点的击穿电压之间的关系。测试样本可以从大约对应于1V施加电压的耗尽深度到对应于最大施加电压（200V或大约80%的击穿电压，以较低者为准）的耗尽深度进行轮廓分析。要通过此测试方法进行测量，层的厚度必须大于对应于 2 V 外加电压的耗尽深度。
1.5 此测试方法旨在在延长样品制备时间或对晶圆进行高温处理时快速确定载流子密度。不实用。注 1 - 测试方法 F419 是通过电容电压测量确定硅晶片中净载流子密度分布的替代方法。该测试方法需要使用以下结构之一：(1) 使用平面或台面技术制造的门控或非门控 pn 结二极管，或 (2) 蒸发金属肖特基二极管。尽管该测试方法是在考虑米勒反馈方法之前编写的，但米勒反馈方法已令人满意地用于测量循环样本。
1.6 本测试方法规定使用已根据测试方法 F84 或测试方法 F673 在 23176C 下测量电阻率的抛光块参考晶片来确定汞探针接触的有效面积。该测试方法还包括设备校准程序。注 2-确定汞探针接触有效面积的另一种方法，该方法涉及使用参考晶片，其净载流子密度已使用制造的台面或平面 pn 结二极管或蒸发肖特基二极管测量，不包括在内。注-虚线部分线代表所施加的反向偏压，在该电压下汞硅触点发生击穿；粗虚线代表该电压的80%，建议施加的反向偏置电压不要超过该值。轻链点线表示本测试方法中规定的最大反向偏置电压。如图。本测试方法中耗尽深度、所施加的反向偏压和掺杂剂密度之间的关系为 1%，但如果测试各方同意，则可以使用。
1.7 本标准并不旨在解决与其使用相关的所有安全问题（如果有）。这是用户的责任......

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