硅单晶电阻率的测试

1.数据交接 ①根据<IQC硅片检验质量统计表>，对表中各项不良品汇总数量与实 物数量一一进行确认核实。
②根据<送检单>，查看已检数量和来料总数，确认待检数量。
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2. 5S及工具交接 ①5S方面（ATM机器、地面、垃圾箱、桌面）是否干净整洁，各类物品 是否按规定区域有序摆放。 ②工具方面（推车、游标卡尺、外径千分尺、封箱器、计算器、塞尺、 同心度模板、花岗岩平台、面粗糙度计及其标准片、四探针测试 仪及其标准片，ATM机器校准片）是否完好无损，并且按规定区域 有序摆放。
2-2导电类型
导电类型：P型和N型； 目前我们执行的是P型工艺，N型为不合格； 测量仪器ATM机器。
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2-3电阻率
电阻率： 用来表示各种物质电阻特性的物理量。电阻率 ρ 单位 为欧姆·厘米 （ohm*cm ）
（单晶 ） 合格：0.5-3 让步：3-6 不合格：＞6或＜0.5 （多晶 ） 合格：0.5-3 无让步 不合格：＞3或＜0.5 测量仪器：四探针测试仪或ATM自动分选机 注：测试硅片中心点。
A.少子寿命 B.导电类型 C.电阻率
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1-1边长
边长（规格）：125S 156S 156E
合格范围：±0.5mm 例:125合格范围124.50-125.50 让步范围：±0.6mm 例:125让步范围124.40-124.49或125.51-125.60 不合格范围：＜-0.6或＞0.6mm 例:125不合格范围＜124.40或＞125.60
孪晶 不合格
未加工好 不合格
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3-7其它不良
裂纹 不合格
针孔 不合格
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硅片检验要求
1.只接受掺硼片，不接受掺镓片及氧施主片。 2.等外片、让步接收片中不允许有多种缺陷让步，否则作为不合格。 3.正品片试检合格率单晶＜95%、多晶＜98%，作为批退处理；合格率 单晶≥95%、多晶≥98%，进行试投。 4.等外品片试检合格率＜85%（包括单晶、多晶），作为批退处理；合 格率≥85%，进行试投。 5.硅片试检抽样 来料数量 抽检数量 ≤50000pcs 3000pcs 50001-100000pcs 6000-7000pcs ＞100000pcs 10000-12000pcs

半导体材料测量 (measurement for semiconductor material)用物理和化学分析法检测半导体材料的性能和评价其质量的方法。

它对探索新材料、新器件和改进工艺控制质量起重要作用。

在半导体半barl材料制备过程中，不仅需要测量半导体单晶中含有的微量杂质和缺陷以及表征其物理性能的特征参数，而且由于制备半导体薄层和多层结构的外延材料，使测量的内容和方法扩大到薄膜、表面和界面分析。

半导体材料检测技术的进展大大促进了半导体科学技术的发展。

半导体材料测量包括杂质检测、晶体缺陷观测、电学参数测试以及光学测试等方法。

杂质检测半导体晶体中含有的有害杂质，不仅使晶体的完整性受到破坏，而且也会严重影响半导体晶体的电学和光学性质。

另一方面，有意掺入的某种杂质将会改变并改善半导体材料的性能，以满足器件制造的需要。

因此检测半导体晶体中含有的微量杂质十分重要。

一般采用发射光谱和质谱法，但对于薄层和多层结构的外延材料，必须采用适合于薄层微区分析的特殊方法进行检测，这些方法有电子探针、离子探针和俄歇电子能谱。

半导体晶体中杂质控制情况见表1。

表1半导体晶体中杂质检测法晶体缺陷观测半导体的晶体结构往往具有各向异性的物理化学性质，因此，必须根据器件制造的要求，生长具有一定晶向的单晶体，而且要经过切片、研磨、抛光等加工工艺获得规定晶向的平整而洁净的抛光片作为外延材料或离子注入的衬底材料。

另一方面，晶体生长或晶片加工中也会产生缺陷或损伤层，它会延伸到外延层中直接影响器件的性能，为此必须对晶体的结构及其完整性作岀正确的评价。

半导体晶体结构和缺陷的主要测量方法见表 2。

表2半导体晶体结构和缺陷的主要测量方法电学参数测试半导体材料的电学参数与半导体器件的关系最密切，因此测量与半导体导电性有关的特征参数成为半导体测量技术中最基本的内容。

电学参数测量包括导电类型、电阻率、载流子浓度、 迁移率、补偿度、少子寿命及其均匀性的测量等。

n型料分类标准及电阻率标准一、N型料分类标准N型料主要分为以下几类：1.多晶硅N型料：多晶硅N型料通常采用多晶硅铸锭或定向凝固方法生产，具有较高的导电性能和机械强度，适用于制作高效光伏电池。

根据杂质含量的不同，多晶硅N型料可分为普通级和电子级。

2.单晶硅N型料：单晶硅N型料采用单晶生长炉生产，具有较低的杂质含量和均匀的晶体结构，适用于制作高效、高可靠性半导体器件。

根据电阻率的不同，单晶硅N型料可分为低阻、中阻和高阻。

3.薄膜N型料：薄膜N型料采用化学气相沉积、磁控溅射等方法生产，具有较低的制造成本和较高的柔性，适用于制作大面积、低成本光伏器件。

根据材料结构和组成的不同，薄膜N型料可分为金属基底薄膜、化合物薄膜和硅基底薄膜。

二、电阻率标准电阻率是衡量材料导电性能的重要指标，对于N型料而言，电阻率的高低直接影响到其导电性能的优劣。

因此，制定合理的电阻率标准对于N型料的分类和质量控制具有重要意义。

根据杂质含量和晶体结构的不同，N型料的电阻率标准可分为以下几类：1.低阻N型料：电阻率在10-4～10-2Ω·cm之间，适用于制作低成本、大电流功率器件。

2.中阻N型料：电阻率在10-2～10-1Ω·cm之间，适用于制作高效、高可靠性半导体器件。

3.高阻N型料：电阻率在10-1～102Ω·cm之间，适用于制作高耐压、低漏电流功率器件。

4.超高阻N型料：电阻率大于102Ω·cm，适用于制作高耐压、低噪声电子器件。

需要注意的是，不同生产工艺和材料组成的N型料电阻率可能存在较大差异，因此在实际应用中需结合具体情况进行分类和选用。

同时，电阻率测试方法的不同也可能导致测试结果存在误差，因此需采用可靠的测试方法和设备进行检测。

《掺硼、掺磷、掺砷硅单晶电阻率与掺杂剂浓度的换算规程》编制说明一工作简况：1.标准简况：本标准是对GB/T13389-1992《掺硼、掺磷、硅单晶电阻率与掺杂剂浓度的换算规程》的修订。

2.任务来源：根据全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分技术委员会半材标委字[]号文件,关于下达第批半导体材料国家标准(修)制订计划的通知,由有研半导体材料股份有限公司为主，四川新光硅业科技有限责任公司、中国计量科学研究院、万向硅峰电子股份有限公司、杭州海纳半导体有限公司、浙江金瑞泓科技股份有限公司等共同参加完成项目编号为20110432-T-469的国家标准《掺硼、掺磷、掺砷硅单晶电阻率与掺杂剂浓度的换算规程》简称（电阻率换算规程）的修定工作。

3.主要工作过程：3.1了解硅单晶的掺杂剂使用情况。

原国家标准修订于1992年，20年来随着重掺杂工艺的发展，越来越多的重掺单晶进入市场。

除了硼、磷之外，掺砷、掺梯甚至掺红磷的单晶工艺已经成熟。

3.2对 SEMI MF723的内容充分进行理解。

3.3编制《掺硼、掺磷、掺砷硅单晶电阻率与掺杂剂浓度的换算规程》的国家标准修订标准征求意见稿，广泛征求意见。

3.4并于2012年5月苏州会议上、2012年9月新疆会议上分别进行讨论和预审。

4. 本标准的主要起草人：孙燕高级工程师梁洪高级工程师高英高级工程师楼春兰高级工程师王飞尧高级工程师张静工程师曹孜高级工程师鲁进军工程师何良恩工程师张海英工程师张群社高级工程师二本标准的编制依据及编制原则：1.本标准按照GB/T1.1-2009和GB/T20000.2-2009的要求进行编制。

2.本标准是在对SEMI MF723《掺硼、掺磷、掺砷硅单晶电阻率与掺杂剂浓度的换算规程》国际先进标准的充分理解、消化吸收和实践的基础上，对原有的国家标准进行修订。

本标准内容完全涵盖SEMI MF723，标准采用了国标的格式。

3.与原标准相比，本次修订主要有如下变化：3.1增加了砷掺杂剂对电阻率的换算关系；3.2增加了掺硼硅单晶的电阻率换算空穴浓度和掺磷硅单晶电阻率换算电子浓度的关系式；3.3.明确了磷掺杂剂的换算可用于锑掺杂剂；3.4将原标准附录中的干扰因素移至标准中并重新整理、和添加了若干条；3.5增加了各种掺杂剂的电阻率与掺杂剂浓度换算的公式试验依据及说明、相应的参考文献见附录；3.6修订了精密度。