GB/T 14146-2021 硅外延层载流子浓度的测试 电容-电压法.pdf
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电容仪的校准程序按下列步骤进行: 将连接了屏蔽电缆的电容仪调零; b) 将一个电容器通过屏蔽电缆连接电容仪,测试频率设为1MHz,测试得到电容值: 依次测试所有电容器的电容值: d 电容的测试值与标称值的偏差不大于1%,同时,测试同一位置至少10次的相对标准偏差不 大于0.25%,则电容仪合格,如超出范围,按要求调整设备,重新进行电容仪校准。
5.6.2补偿电容校准
5.6.2.1测试补偿电容用标准样片的载流子浓度应小于1×10 度分布的相对标准偏差不大于2%。 5.6.2.2将5.6.2.1的标准样片置于测试台上,并形成可靠的测试接触。 5.6.2.3设定一个补偿电容值(如未知,则设为0),开始测试载流子浓度,并观察测试曲线的斜率。如 料率为正,按0.1pF的步进逐步增大补偿电容值,直至斜率第一次为负后再按0.02pF的步进逐步减小 补偿电容值,直至斜率刚好有改变。如斜率为负值,按0.02pF的步进减小补偿电容值,直至斜率第 次为正后再按0.1pF的步进逐步增大补偿电容值,直至斜率刚好有改变。此时得到系统的补偿电容,
5.6.3汞探针有效接触面积的确定
钙镁磷肥标准GB/T 14146=2021
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d一一汞探针的标称直径,单位为毫米(mm)。 .6.3.2用测试系统测量多个已知标称浓度的标准样片的平均载流子浓度,通过公式(2)计算每个标准 羊片测试时的汞探针有效接触面积:
(Af)=A (Nav) (N.)
5.8.1势垒扩展宽度按公式(3)计算
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N() = C dC dv
当测试探头在特定装置的驱动下逐渐接近样品表面,但不和样品表面接触,由于测试探头和样品表 面距离很近,可以在样品表面形成一个肖特基结。当在测试探头和样品之间加可调偏置电压,使得肖特 基结的势垒宽度向外延层扩展。样品的载流子浓度可由肖特基结的势垒电容、测试探头测试的电荷随 时间的变化量以及随电压的变化率、测试探头的几何面积计算得出
6.2.1去离子水,25℃时的电阻率大于18MQ·cm。 6.2.2氮气,纯度(体积分数)大于99.9999%。 6.2.3压缩空气,直径大于0.1μm颗粒物的过滤率不小于99.9999%。
6.2.1去离子水,25℃时的电阻率大于18MQ·cm。
前应确认样品表面无直径大于0.5um的大颗粒污。 6.3.2样品表面的悬挂键以及自然氧化层不均匀,导致测试结果偏差较大。 6.3.3测试探头与样品之间的平行度以及间隙应固定,以保证测试的稳定性。 6.3.4样品台需要定期维护,避免大颗粒落在样品台上,否则样品在真空吸附后,易导致探头和样品表 面不平行。 6.3.5测试探头和样品间的空气间隙易引起气隙的边缘效应,设备调试时应注意规避
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通常对样品进行直接测试,但是采用PTC处理腔对样品表面处理后的测试结果会更加稳定。样品 的处理方式见5.5
6.7.1测试点设置确认
主测试程序中设定供需双方确认的测试点位置
6.7.2样品表面颗粒测试
格样品放置在样品台上,扫描待测样品表面.确认表面颗粒符合测试要求
6.7.3欧姆电极的制备
选择具有导电橡胶覆盖的样品台,通过真空吸附使得样品和样品台充分接触形成欧姆接触。
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6.7.5载流子浓度的获得
Q(t)——探头随着时间变化测量到的电荷,单位为库伦(C) 一电流,单位为毫安(mA): 一时间,单位为秒(s)。 6.8.2载流子浓度Nsr(W)按公式(6)计算
dQ(t) Csc Nsc (W) qXAXdw
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测试载流子浓度的过程中,测试系 租用、反日通电 密度3个指标评价,符合3个指标要求的
A.2.1测试时,系统与样品接触形成的二极管回路串联电阻,应小于1kQ2。 A.2.2串联电阻按下列方法确定:
b)将样品置于样品台上,汞探针接触样品表面,使其肖特基接触可靠; c)如电容仪能测量相角Q、电容C,则系统串联电阻按公式(A.1)计算:
式中: R. 系统串联电阻,单位为欧姆(Q); 测试时的相角,单位为度(); 测试时的频率,单位为兆赫(MHz) 测试时的电容,单位为皮法(pF)。 d)如电容仪能测量电容C、电导Gm,则系
0 tan×(2元fC
. tan0 × (2元 fC)
测试时的相角,单位为度(°); 测试时的频率,单位为兆赫(MHz); 测试时的电容,单位为皮法(pF)。 如电容仪能测量电容C、电导Gm,则系统串联电阻按公式(A.2)计算
R. 系统串联电阻,单位为欧姆(Q); Gm 测试时的电导,单位为西门子(S); T 测试时的频率,单位为兆赫(MHz) C 测试时的电容,单位为皮法(pF)。
相角0应在87°~90°装饰标准规范范本,按公式(A.3)计算
式中: 测试时的相角,单位为度(°); 测试时的频率,单位为兆赫(MHz): 系统串联电阻,单位为欧姆(Q2); 测试时的电容,单位为皮法(pF)。
测试时的相角,单位为度(°); 测试时的频率,单位为兆赫(MHz); R 系统串联电阻,单位为欧姆(Q2); 测试时的电容,单位为皮法(pF)。
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J1 电压V,下的反向漏电流密度,单位为毫安每平方厘米(mA/cm); I.1 反向偏压V,下的电流,单位为毫安(mA); Aelf 汞探针的有效接触面积,单位为平方厘米(cm)
Ji+1) 电压V(i+1)下的反向漏电流密度,单位为毫安每平方厘米(mA/cm") Ji 电压V:下的反向漏电流密度,单位为毫安每平方厘米(mA/cm"); V(i+1) 加载在晶片上的第i十1次测试电压,单位为伏特(V); V 加载在晶片上的第i次测试电压幕墙标准规范范本,单位为伏特(V)
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