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南开大学 硅光电子学与储能实验室Four-Point Probe Operation | 2011四探针操作手册四探针操作说明书Four-Point Probe Operation 第1章引言 (1)1. 目的 (1)2. 应用范围 (1)3. 测试设备 (1)四探针 (1)数字电压源表 (2)第2章原理简述 (3)1. 薄膜(厚度≤4mm)电阻率： (3)2. 薄膜方块电阻 (3)第3章操作方法 (5)1. 引言 (5)2. 测试线连接方式 (5)3. KEITHLEY 2400高压源表设置指南 (6)4. 探针接触方式 (8)5. 数据测试指南 (8)第4章注意事项 (10)附表 (I)第1章引言1.目的本说明书主要介绍用四探针法测试薄膜方块电阻及电阻率的原理及具体操作方法。
2.应用范围测量参数：方块电阻，电阻率测量样品：均匀薄膜，均匀薄片方块电阻测试范围：0.01Ω～500MΩ电阻率测试范围：10-5Ω∙cm～103Ω∙cm样品大小：直径>1cm精度：<±5%3.测试设备四探针生产厂商：广州四探针有限公司RTS-2型基本指标：间距：1±0.01mm；针间绝缘电阻: ≥1000MΩ；机械游移率: ≤0.3％；探针：碳化钨或高速钢材质，探针直径Ф0.5mm；探针压力：5～16 牛顿(总力)；使用环境：温度:：23±2℃；相对湿度：≤65％；无高频干扰；无强光直射；基本参数：Fsp=0.1探针间距：1.0mm数字电压源表生产厂商：KEITHLEY 2400高压源表技术参数：准确度：0.012％功率：20w型号：2400品牌：吉时利测量范围：可选高电压（1100V）或大电流（3A）源/测量（A）KEITHLEY2400通用型源表,最大可测量200V的电流和1A的电流，输出功率20W.主要特点及优点:设计用于高速直流参数测度2400系列提供宽动态范围：10pA to 10A, 1μV to1100V, 20W to 1000W四象限工作0.012%的精确度，5 1/2 的分辨率可程控电流驱动和电压测量钳位的6位线电阻测量在4 1/2 数位时通过GPIB达1700读数/秒内置快速失败/通过测试比较器可选接触式检查功能数字I/O提供快速分选与机械手连接GPIB, RS-232, 和触发式连接面板TestPoint and LabVIEW驱动第2章原理简述将四根排成一条直线的探针以一定的压力垂直地压在被测样品表面上，在1、4 探针间通以电流I(mA)，2、3 探针间就产生一定的电压V(mV)(如图1)。
南开大学 硅光电子学与储能实验室Four-Point Probe Operation | 2011四探针操作手册四探针操作说明书Four-Point Probe Operation 第1章引言 (1)1. 目的 (1)2. 应用范围 (1)3. 测试设备 (1)四探针 (1)数字电压源表 (2)第2章原理简述 (3)1. 薄膜(厚度≤4mm)电阻率： (3)2. 薄膜方块电阻 (3)第3章操作方法 (5)1. 引言 (5)2. 测试线连接方式 (5)3. KEITHLEY 2400高压源表设置指南 (6)4. 探针接触方式 (8)5. 数据测试指南 (8)第4章注意事项 (10)附表 (I)第1章引言1.目的本说明书主要介绍用四探针法测试薄膜方块电阻及电阻率的原理及具体操作方法。
2.应用范围测量参数：方块电阻，电阻率测量样品：均匀薄膜，均匀薄片方块电阻测试范围：0.01Ω～500MΩ电阻率测试范围：10-5Ω∙cm～103Ω∙cm样品大小：直径>1cm精度：<±5%3.测试设备四探针生产厂商：广州四探针有限公司RTS-2型基本指标：间距：1±0.01mm；针间绝缘电阻: ≥1000MΩ；机械游移率: ≤0.3％；探针：碳化钨或高速钢材质，探针直径Ф0.5mm；探针压力：5～16 牛顿(总力)；使用环境：温度:：23±2℃；相对湿度：≤65％；无高频干扰；无强光直射；基本参数：Fsp=0.1探针间距：1.0mm数字电压源表生产厂商：KEITHLEY 2400高压源表技术参数：准确度：0.012％功率：20w型号：2400品牌：吉时利测量范围：可选高电压（1100V）或大电流（3A）源/测量（A）KEITHLEY2400通用型源表,最大可测量200V的电流和1A的电流，输出功率20W.主要特点及优点:设计用于高速直流参数测度2400系列提供宽动态范围：10pA to 10A, 1μV to1100V, 20W to 1000W四象限工作0.012%的精确度，51/2 的分辨率可程控电流驱动和电压测量钳位的6位线电阻测量在4 1/2 数位时通过GPIB达1700读数/秒内置快速失败/通过测试比较器可选接触式检查功能数字I/O提供快速分选与机械手连接GPIB, RS-232, 和触发式连接面板TestPoint and LabVIEW驱动第2章原理简述将四根排成一条直线的探针以一定的压力垂直地压在被测样品表面上，在1、4 探针间通以电流I(mA)，2、3 探针间就产生一定的电压V(mV)(如图1)。
目录一. 目的 (003)二. 范围 (003)三. 职责 (003)四. 名词定义 (003)五. 内容 (003)六. 安全 (005)七．设备材料 (005)八. 相关文件 (005)九. 记录 (005)1. 目的：规范四探针测试仪的操作与维修保养工作。
2. 范围：适用于车间内四探针测试仪的操作与维修保养工作。
3. 职责：3.1 负责扩散后方块电阻的测试。
3.2 规范操作，为测试数据规范化提供依据。
3.3 负责发现扩散后硅片质量、工艺异常状况时的反映。
4名词定义：4.1 SDY-4型四探针测试仪5.内容:5.1 仪器介绍：SDY-4型四探针测试仪是根据单晶硅物理测试方法国家标准并参考美国A.S.T.M标准设计的半导体材料电阻率及方块电阻(薄层电阻)测试专用仪器.仪器以大规模集成电路为核心部件,采用平面轻触式开关控制,及各种工作状态LED指示.应用微计算机技术，利用HQ－710E型测量数据处理器，使得测量读数更加直观、快速，整套仪器体积小、功耗低、测量精度高、测试速度快、稳定性好、易操作。
本仪器可满足半导体材料、器件的研究生产单位对材料(棒材、片材)电阻率及扩散层、离子注入层、异型外延层和导电薄膜方块电阻测量的需要。
5.2 仪器电气原理如图（1）所示：电流选档 A/D 显示换相控制图(1)仪器电气原理框图5.3 SDY-4型四探针测量原理如图（2)所示：将四根排成一条直线的探针以一定的压力垂直地压在被测样品表面上，在l、4探针间通以电流I(mA)，2、3探针间就产生一定的电压V(mV)(如图1)。
测量此电压并根据测量方式和样品的尺寸不同，计算样品的电阻率或方块电阻:图（2）直线四探针法测试原理图5.4 仪器面板说明如图（3）所示：SDY-4型四探针测试仪主要由主机（电气测量装置）和测试台组成，两部分独立放置，通过连接线联接。
⑨⑩①②③④⑤⑥⑦⑧图（3）主机前面板说明按键和旋钮说明如下：①---主机数字及状态显示器；②、③、④、⑤---测量电流量程选择按键，共四个量程（0.1mA、1mA、 10mA、 100mA）；⑥---R□/ρ测量选择按键，开机时自动设置在“R□”位；⑦---测量电流方式选择按键，开机时自动设置在“I”（电流）位；⑧---电流换向按键；⑨---电流粗调电位器；⑩---电流细调电位器；5.5 使用方法仪器：首先按照说明连接四探针探头与SDY-4主机，接上电源，再按以下步骤进行操作：5.5.1 开启主电源开关，此时“R□”和“I”指示灯亮，预热约5分钟；5.5.2 估计所测样品方块电阻的范围，按表1选择电流量程，按下②、③、④、⑤中相应的键（如无法估计样品方块电阻的范围，则可以以“0.1mA”量程进行测试，再以该测试值作为估计值按表1选择量程）；方块电阻（Ω/□）电流量程（mA)< 2.5 1002.0—2.5 1020 — 250 1>200 0.1表1方块电阻测量时电流量程选择表5.5.3 放置样品压下探针，使样品接通电流。
四探针作业指导书嘿，朋友们！今天咱们来好好聊聊四探针这个神奇的家伙，以及如何玩转它的作业流程。
先来说说啥是四探针吧。
想象一下，你面前有一块神秘的材料，就像一块藏着无数秘密的宝藏。
而四探针呢，就是我们打开这个宝藏大门的钥匙。
它由四根细细的探针组成，就像四个勇敢的小探险家，准备深入材料内部去探索其中的奥秘。
咱们开始实际操作前，得先把准备工作做好。
首先，确保工作台上干净整洁，可别让乱七八糟的东西干扰了咱们的探险之旅。
然后，把四探针仪器小心地拿出来，检查一下探针是不是完好无损，有没有弯曲或者损坏的地方。
这就好比战士上战场前要检查自己的武器一样重要！接下来，就是连接电源和测量线啦。
这一步可别马虎，一定要插紧插对，不然四探针可就闹脾气不好好工作了。
我记得有一次，我一个同事在操作的时候，电源没插紧，结果测量的数据那叫一个乱七八糟，可把他急坏了。
最后发现就是这么一个小细节没注意，白白浪费了好多时间。
所以呀，大家可别犯这种低级错误。
好了，准备工作就绪，咱们开始测量。
把样品平稳地放在测试台上，让四探针的针尖轻轻接触样品表面。
这时候，要注意探针接触的位置要均匀，不能有偏差。
然后，打开仪器，读取数据。
这里有个小窍门，读取数据的时候，眼睛要平视仪器的显示屏，这样才能保证数据的准确性。
测量完成后，别着急收拾走人。
要先关闭仪器，拔掉电源和测量线，然后把四探针仪器小心地放回原处。
这就像是完成了一次冒险，要把工具收拾好，为下一次的探险做好准备。
总之，操作四探针虽然看起来不难，但每个步骤都需要我们认真仔细，不能有丝毫的马虎。
只有这样，我们才能得到准确可靠的数据，解开材料的神秘面纱。
希望这份作业指导书能帮助大家顺利地完成四探针的操作，让我们一起在科学的海洋里畅游，探索更多的未知吧！。
KEITHLEY四探针操作手册南开大学硅光电子学与储能实验室四探针操作手册Four-Point Probe Operation | 2011第1章引言1.目的本说明书主要介绍用四探针法测试薄膜方块电阻及电阻率的原理及具体操作方法。
2.应用范围测量参数：方块电阻，电阻率测量样品：均匀薄膜，均匀薄片方块电阻测试范围：0.01Ω～500MΩ电阻率测试范围：10-5Ω∙cm～103Ω∙cm样品大小：直径>1cm精度：<±5%3.测试设备➢四探针生产厂商：广州四探针有限公司RTS-2型基本指标：间距：1±0.01mm；针间绝缘电阻: ≥1000MΩ；机械游移率: ≤0.3％；探针：碳化钨或高速钢材质，探针直径Ф0.5mm；探针压力：5～16 牛顿(总力)；使用环境：温度:：23±2℃；相对湿度：≤65％；无高频干扰；无强光直射；基本参数：Fsp=0.1探针间距：1.0mm➢数字电压源表生产厂商：KEITHLEY 2400高压源表技术参数：准确度：0.012％功率：20w型号：2400品牌：吉时利测量范围：可选高电压（1100V）或大电流（3A）源/测量（A）KEITHLEY2400通用型源表,最大可测量200V 的电流和1A的电流，输出功率20W.主要特点及优点:设计用于高速直流参数测度2400系列提供宽动态范围：10pA to 10A, 1μV to1100V, 20W to 1000W四象限工作0.012%的精确度，5 1/2 的分辨率可程控电流驱动和电压测量钳位的6位线电阻测量在4 1/2 数位时通过GPIB达1700读数/秒内置快速失败/通过测试比较器可选接触式检查功能数字I/O提供快速分选与机械手连接GPIB, RS-232, 和触发式连接面板TestPoint and LabVIEW驱动第2章原理简述将四根排成一条直线的探针以一定的压力垂直地压在被测样品表面上，在 1、4 探针间通以电流 I(mA)，2、3 探针间就产生一定的电压V(mV)(如图1)。
四點探針量測儀使用操作手冊作者：余沐榮, 光電碩一, 分機: 4692 ( 2007 / 7 / 30 )四點探針量測儀(Four-Point Probe)可以測量導體及半導體的電阻。
本設備主要用途為量測半導體薄膜電阻，即片電阻係數(Sheet Resistivity)，單位為Ω/ 或ohms per square。
(符號 代表對一片面積做量測，並不是代表cm2)可量測樣品規格為: (1) 2吋至6吋晶圓(表面須為平整的導電薄膜)(2) 破片: 至少2公分見方以上操作步驟如下:打開靠近四點探針儀側面(右手邊)的電源開關，接著按下電腦Power ON 鍵後，隨即進入主畫面。
測量破片時，請勿將待測樣品置於狹縫之中，以避免探針損壞，如下圖所示: 進入畫面後，點選Yes。
打開開關Power ON樣品樣品點選選單中的Password → Log ON →鍵入Shift + 123→ OK。
點選選單中的Utilities → Control 進入操作介面。
如下所示:Cassette 操作介面沒有作用(勿動)。
ProbeArm : 調整探針懸臂的移動位置Position : 調整懸臂前進與後退(透過左右箭頭)(上下箭頭)則是移動的間距，以便進行微調Home : 驅動探針懸臂馬達回到開機前的位置ChunkRot : 調整吸盤(置放待測樣品的平台)的移動位置Position : 調整吸盤的位置(R為逆時針旋轉，T為順時針) (上下箭頭)則是移動的間距，以便進行微調Home : 驅動吸盤馬達回到原位置ChunkElev : 調整探針懸臂的移動位置Position : 調整懸臂向上與向下移動(控制升降)(上下箭頭)則是移動的間距，以便進行微調Home : 驅動探針懸臂馬達回到原位置舉例: 上述的動作也可以透過點選( Probe To →R = 60 mmTh(角度) = 50 deg → OK ) 來加以調整探針與吸盤的相對位置(以不互相碰撞為原則)。
四探针测试仪测试说明
1.抽样：用真空吸笔在每炉中等间距抽取5片扩散后的硅片，充分冷却后放在四探针测试台上。
2.选择电流“10×”档，EXCH。
I亮显。
按“下降”键使探针接触硅片中心点，换到I档，校准工作电流后按“上升”键使探针脱离硅片，换到R档。
3.测试电流(156×156为
4.532mA）。
4.测量硅片四角及中心方块电阻。
按“下降”键，待显示数字稳定后记录所测硅片位置的方块电阻，按“上升”键使探针脱离硅片，移动硅片换一个位置测量。
中心点方块电阻的测量要在中心附近，不准漏出台面上的方格图样，多取几个点求平均值。
确认扩散后方块电阻及其均匀性是否在检验要求规定的范围内。
因偏磷酸滴落或其它原因使硅片表面有明显痕迹或色差的硅片必须百分之百检测，直接返工。
5.为避免测试误差，边缘处的测试位置应离硅片边缘(1~2)cm，切不可在同一点上反复测量。
6.每4h校准一次工作电流，遇电流不稳情况，需多次校验。
每班上班后由负责扩散工序的工艺员人对每条线的四探针进行相互校准，判断每条线之间的四探针是否存在差异，如有通知计量人员对其进行校准。
7.为了减小测试值与实际值的差异，测试必须在较暗的环境下进行。
8.测得的数据应写在纸上，再输入电脑，按照时间，日期，管号排列。
9.测试完成后，工艺员将按照测试值与标准值的偏差调节工艺。
南开大学硅光电子学与储能实验室四探针操作手册Four-Point Probe Operation | 2011四探针操作说明书Four-Point Probe Operation 第1章引言 (1)1. 目的 (1)2. 应用范围 (1)3. 测试设备 (1)➢四探针 (1)➢数字电压源表 (2)第2章原理简述 (3)1. 薄膜(厚度≤4mm)电阻率： (3)2. 薄膜方块电阻 (3)第3章操作方法 (5)1. 引言 (5)2. 测试线连接方式 (5)3. KEITHLEY 2400高压源表设置指南 (6)4. 探针接触方式 (8)5. 数据测试指南 (8)第4章注意事项........................................................................................错误!未定义书签。
附表 ...................................................................................................................错误!未定义书签。
第1章引言1.目的本说明书主要介绍用四探针法测试薄膜方块电阻及电阻率的原理及具体操作方法。
2.应用范围测量参数：方块电阻，电阻率测量样品：均匀薄膜，均匀薄片方块电阻测试范围：0.01Ω～500MΩ电阻率测试范围：10-5Ω∙cm～103Ω∙cm样品大小：直径>1cm精度：<±5%3.测试设备➢四探针生产厂商：广州四探针有限公司RTS-2型基本指标：间距：1±0.01mm；针间绝缘电阻: ≥1000MΩ；机械游移率: ≤0.3％；探针：碳化钨或高速钢材质，探针直径Ф0.5mm；探针压力：5～16 牛顿(总力)；使用环境：温度:：23±2℃；相对湿度：≤65％；无高频干扰；无强光直射；基本参数：Fsp=0.1探针间距：1.0mm➢数字电压源表生产厂商：KEITHLEY 2400高压源表技术参数：准确度：0.012％功率：20w型号：2400品牌：吉时利测量范围：可选高电压（1100V）或大电流（3A）源/测量（A）KEITHLEY2400通用型源表,最大可测量200V的电流和1A的电流，输出功率20W.主要特点及优点:设计用于高速直流参数测度2400系列提供宽动态范围：10pA to 10A, 1μV to1100V, 20W to 1000W四象限工作0.012%的精确度，5 1/2 的分辨率可程控电流驱动和电压测量钳位的6位线电阻测量在4 1/2 数位时通过GPIB达1700读数/秒内置快速失败/通过测试比较器可选接触式检查功能数字I/O提供快速分选与机械手连接GPIB, RS-232, 和触发式连接面板TestPoint and LabVIEW驱动第2章 原理简述将四根排成一条直线的探针以一定的压力垂直地压在被测样品表面上，在 1、4 探针间通以电流 I(mA)，2、3 探针间就产生一定的电压 V(mV)(如图1)。
四探针测试仪操作规程1.仪器准备a.将四探针测试仪放置在平坦的工作台上，确保没有杂物或水平度不平。
c.检查仪器电源是否连接稳定，确保电源电压适宜。
d.选择合适的探针和电缆，并将其连接到仪器上。
e.确保测试样品干净、光滑无划伤，并且与探针接触良好。
2.仪器校准a.在进行正式测试之前，需要对四探针测试仪进行校准。
b.使用已知电阻或电导率标准样品，进行测量并与标准值对比，以确保仪器准确度。
c.根据仪器使用手册中的操作指导，调整仪器的参数、零点和校准。
3.连接样品和探针a.连接电缆到测试仪的探针插座上，并确保插头连接牢固。
b.将探针的四个针尖轻轻插入待测试样品的表面，保持垂直入穿，并确保良好接触。
c.注意避免误触其他部位，以免引起误差。
4.进行测试a.开启四探针测试仪电源，并选择合适的测试模式（电阻、电导率等）。
b.根据实际需求设定测试参数，如测试范围、测量精度等。
c.手动或自动触发仪器进行测试，并等待测量结果显示。
d.根据需要记录测试结果，并确保测试过程中避免外界干扰。
5.结果分析a.对测试结果进行分析和解释，判断样品的电学性能是否符合要求。
b.如果测试结果有异常或不符合预期，可以进行多次测试以确认结果的可信度。
c.对测试结果进行记录和整理，以备后续分析和参考。
6.关闭仪器a.测试完成后，关闭四探针测试仪的电源。
b.清理测试环境，确保仪器和测试样品的存放安全。
7.日常维护a.定期清理仪器表面的灰尘和污垢，以保持仪器的正常工作状态。
b.不使用时，应将仪器放置在干燥、通风的地方，避免阳光直射和高温环境。
c.定期检查仪器的电源线、连接线和探针，确保无损坏或老化现象。
d.定期校准仪器，以确保测量结果的准确性。
以上是四探针测试仪的基本操作规程，坚持按照规程操作，能够确保测试结果的准确性和工作安全。
同时，根据具体的仪器型号和使用手册，还需遵循厂商提供的更详细的操作规程。
