JJG 508-2004

0.。一。- ---- -------------- -- Verification Regulation of Resistivity Measuring Instruments with Four一Probe Array Method JJG 508-2004 代替JJG 508-1987 飞.o .0.0。

0 .‘,.‘,.o .o .o.o .‘,.。。 本规程经国家质量监督检验检疫总局于2004年09月21日批准,并自 2005年03月21日起施行。 归口单位:全国无线电计量技术委员会主要起草单位:中国计量科学研究院参加起草单位:广州半导体材料研究所本规程委托全国无线电计量技术委员会负责解释 JJG 508- 2004 本规程主要起草人: 鲁效明参加起草人: 谢鸿波 (中国计量科学研究院) (广州半导体材料研究所) .L1G 508- 2004 目录 1 范围··························································································⋯⋯(1) 2 概述················,·········································································⋯⋯(1) 3 计量性能要求··············································································⋯⋯(1) 3。

1 对电阻率测试仪技术指标的要求···················································⋯⋯(1) 3。

2 绝缘电阻的测量和绝缘强度的试验················································⋯⋯(2) 4 通用技术要求············································································⋯⋯(3) 4。

1 电阻率测试仪的外观·································································⋯⋯(3) 4。

2 电阻率测试仪工作正常性的检查················································⋯⋯(3) 5 计量器具控制·············································································⋯⋯(3) 5。

1 检定条件·················································································⋯⋯(3) 5。

2 检定项目·················································································⋯⋯(5) 5。

3 检定方法················································································⋯⋯(5) 5。

4 检定结果的处理· ··· ··· ···· ··· ··· ··· ·· ··· ··· ··· ···· ··· ····· · ·· ··· ···· ·· ···· ··· ·· · ··· ·· ··⋯⋯(8) 5。

5 检定周期··,···,·················,····················,·································⋯⋯(8) 附录A 探针压痕检定记录及计算方法················································⋯⋯(9) 附录B 用电阻率标准样片整体方法检定电阻率测试仪的记录格式 ············⋯⋯(10) 附录C 用标准样片检定电阻率测试仪各修正系数表 ······························⋯⋯(11) 附录D 分部件检定四探针电阻率测试仪检定结果的处理························⋯⋯(l2) 附录E 四探针电阻率测试仪检定证书及检定结果通知书内页格式 ············⋯⋯(14) JJG 508- 2004 四探针电阻率测试仪检定规程范围本规程适用于接触式,测量范围在10 -', fl " cm一1少Q" cm的四探针电阻率测试仪的首次检定,后续检定和使用中检验。对某些多功能的四探针电阻率测试仪或只能测量方块电阻四探针测试仪也同样适用。方块电阻的测量范围在10-10/口一1040/口。 本规程不适用于二探针、三探针、六探针及方型四探针电阻率测试仪的检定。

2 概述四探针电阻率测试仪(以下简称电阻率测试仪),是用来测量半导体材料及工艺硅片的电阻率,或扩散层及外延层,以及绝缘衬底镀膜层方块电阻的测量仪器。它主要由电气部分和探头等部分组成。自动式测试仪还包括计算机及接口等部分,电气部分一般包括可调稳流源、A/D转换器、数字显示器、换向开关等仪器和部件。探头部分一般包括探头夹具、探头和样品台,其原理图及方框图如图1和图2所示。 图1 标准样片检定电阻率测试仪的原理图 x一换向开关;R、一标准电阻;仔一探针接线;玫一无热电势开关;R、一被检标准样片微型计算机部分直流稳流源及数字电压表探针头及样品台部分图2 标准样片检定电阻率测试仪的方框图 3 计I t性能要求 3。

1 对电阻率测试仪技术指标的要求 3。

1 各种型号的电阻率测试仪的技术指标应符合出厂技术说明书的要求。工级、 I级电阻率测试仪的技术指标应符合SJ/T10314-92和SJ/T10315-92的部颁标准。 J G 508一20 ( l 4 2 仪器的测量范围(见表1 ) 表1 电阻率测试仪的测t范围电阻率测试仪等级 I级 n级电阻率/(n·cm) 10 4一1己一 10一3一2xl03 方块电阻/(侧口) 10一〕一10, 10 2一2xl少电阻In 10一”一IJ 10 2一Zxl了仪器的准确度(见表2 ) 表2 电阻率测试仪的准确度电阻率测试仪等级工级 n级 0.oln·cm 一500n·cm (% ) 士3 土5 小于0.0 { )In·Cm一0.01几·Cm (%) 士5 土10 大于50 ( ) n·cr n一1以洲〕n·cm (% ) 注:准确度以示值基本误差表示 4 探针头技术指标(见表3) 表3 探针头的各项技术指标探针头的级别工级 n级探针头间距系列/mm 1.〕卫) 1。

590 探针头间距相对偏差/(%) 小于或等于1 小于或等于2 探针游移率/(%) 小于或等于0。

3 小于或等于0,5 探针力 /N 测样片时 1~ 2 测薄层时厚度大于或等于3拜m时 0.2~ 0 4 测薄层时厚度小于3胖m时 0.3~ 0.8 3。

5 对某些技术条件不完全符合本规程的电阻率测试仪可以参照本规程进行校准。

2 绝缘电阻的测量和绝缘强度的试验 3。

1 首次检定的电阻率测试仪应作绝缘电阻的测量。在仪器的探针之间或探针与仪器外壳之间可用遥表或其它方法测量其绝缘电阻,测量时工作电压为(10 一50 )v, 绝缘电阻值不得低于soMn。

2 首次检定的电阻率测试仪,可进行绝缘强度即耐压试验,要求电流输人端与机壳间应能承受150V (有效值)交流电压,历时lmi n,无击穿与飞弧现象。对此项试验由送检单位提出申请后方可进行,如未做耐压试验,则应在检定证书上注明。 JJG 508- 2004 4 通用技术要求 4。

1 电阻率测试仪的外观 4。

1 电阻率测试仪外壳或铭牌上应有以下主要标志和符号: a.产品名称、型号、制造厂名称或商标、出厂编号、〔哑】标志。 b.仪器外露部件(包括外壳)有无缺陷、松动或损坏。 c.准确度等级。

2 电阻率测试仪工作正常性的检查 a.手动或倾斜仪器时是否可以听到内部有松动零件的撞击声。 b.各调节盘定位与接触是否良好。 c 数字显示是否正常。 d.探头是否晃动,四根针是否在同一平面上和直线上,有无出厂编号、型号、生产厂家及相关技术指标。 e.当外观和工作正常性检查时,发现上述项目中的某一项或多项已构成影响该仪器的计量性能时,则应在修复后再进行检定。

5 计,器具控制计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中的检验。

1 环境条件电阻率测试仪的检定应在恒温专用清洁室内进行,检定具体要求见表4,检定前, 被检电阻率测试仪应在恒温室内放置4h以上。 表4 电阻率测试仪的环境要求被检仪器级别工级和n级室温/°C }相对湿度/% 23 土2 40 ~ 65 室内条件专用清洁室其它外界干扰无较强的电场干扰,无强光直接照射在检定过程中,发现有静电感应或泄漏电流等现象,则应采取相应的屏蔽或接地措施消除。

2 检定电阻率测试仪应具备下列设备: 检定用的标准器具:三套电阻率标准样片、分部件检定方法中的模拟电路电阻器。 标准辅助设备,有一台工具显微镜、若干抛光片或抛光蒸铝片、一台测力仪和一只温度计。 标准器具和标准辅助设备及环境条件所引起的扩展不确定度应不大于被检电阻率测试仪最大允许误差的1/3,包含因子k取20 5。

1 三套共12个标准样片的电阻率,电阻率标称值为0.005, 0.01, 0.1, 1, 5, 10, 25, 75, 180, 250, 500, 10000-cm。对其样片本身的要求见表5。

2 用于检定电阻率测试仪的标准样片,表面应没有任何脏物,长期使用应按 3 ITG 508- 2004 “使用说明”规定方法清洗,以保持样片表面的清洁。 表5 对标准样片本身的要求标准样片标称值 /(n"cm} 标准样片厚度 W/mm与直径D/- 温度系数备注 0.005一1000 译蕊1.6 D } _ 16 一习万> }# rf ( F }Y , }R r4 }h# I ` k } }}} t > x-} $ I } L 有一小于被检仪器淮确度的1/3 2标准样片应经省部级以上计量部门检定 2。

3 对模拟电路电阻器的要求 1)用模拟电路法检定电阻率测试仪电气部分的和R有如下要求(见表6)0 模拟电路法的电阻计算公式如下: U_ R, U r二认=了丁 U/I比时,对模拟电路电阻器的电 (1) 式中::— U — R— U — I — 模拟电路的标准电阻; 电流正反向测量厂上电压降的平均值; 标准电阻值; 标准电阻上电压降平均值; 正反向电流的平均值。 表6 对模拟电阻器的要求 2)检定1级电阻率测试仪的模拟电路电阻器,:电阻10次测量的标准偏差要小于或等于r平均值的0.3%0 10次测量的r平均值与:实际值相比较扩展不确定度小于或等于0.3%。检定I级电阻率测试仪的模拟电路,:电阻10次测量的标准偏差要小于或等于r平均值的0.5%. 10次测量