[發(fā)明專利]一種高阻片的電阻測量方法

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• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112485528A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設計）人: 陳正;單彩霞;陳強;樊宇;張平;徐杰;關春洋;張彬
• 申請（專利權）人: 中國礦業(yè)大學
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳國強

本發(fā)明公開了一種高阻片的電阻測量方法，包括以下步驟：(1)將高阻片進行快速熱處理；(2)將經(jīng)步驟(1)處理后得到的高阻片進行鈍化前預處理；(3)將經(jīng)步驟(2)處理后得到的高阻片清洗；(4)將經(jīng)步驟(3)處理后得到的高阻片進行鈍化處理；(5)利用四探針法測量步驟(4)得到的高阻片的電阻值。本發(fā)明通過向高阻片氧化層中注入帶電離子，中和氧化層中產生的電子，由此避免自然氧化層中帶電懸掛鍵對高阻片電阻測量的影響，從而較為準確的測量出高阻片電阻。

技術領域

本發(fā)明屬于高阻片技術領域，涉及一種高阻片的電阻測量方法。

背景技術

電子級單晶硅是晶體材料的重要組成部分，處于新材料發(fā)展的前沿。其主要用途是用作半導體材料和利用太陽能光伏發(fā)電、供熱等。各種晶體材料，特別是以單晶硅為代表的高科技附加值材料及其相關高技術產業(yè)的發(fā)展，成為當代信息技術產業(yè)的支柱，并使信息產業(yè)成為全球經(jīng)濟發(fā)展中增長最快的先導產業(yè)。單晶硅作為一種極具潛能，亟待開發(fā)利用的高科技資源，正引起越來越多的關注和重視。

電阻是硅單晶重要的參數(shù)之一，但是在電阻測量中，尤其是高阻單晶，測試數(shù)據(jù)往往不穩(wěn)定，且重復性較差，通常在10％以上，給生產和檢驗帶來許多困難。除了單晶材料不均勻這一原因外，測試方法也是影響數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和重復性的重要因素。

目前，單晶硅片電阻測量方法主要分為非接觸式和接觸式兩類。非接觸式測量電阻如渦流法不需要接觸被測物體，不會造成污染，但測量量程受到限制，不適用于高阻測量。因此高阻片測量電阻多采用接觸式如四探針測量法，此種方法量程大，可測量高阻。

測量電阻依靠試樣內可自由移動的粒子，而高阻片體內可自由移動的離子極少。且高阻片暴露于室溫下的空氣中時，高阻片的表面將被氧化，這一薄氧化層稱為自然氧化層。氧化層中帶電懸掛鍵的存在將影響高阻片的電阻大小，受其影響，很難準確的測量出其真實電阻。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的在于提供一種高阻片的電阻測量方法，以解決自然氧化層中帶電懸掛鍵影響高阻片的電阻大小的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：

一種高阻片的電阻測量方法，包括以下步驟：

(1)將高阻片進行快速熱處理；

(2)將經(jīng)步驟(1)處理后得到的高阻片進行鈍化前預處理；

(3)將經(jīng)步驟(2)處理后得到的高阻片清洗；

(4)將經(jīng)步驟(3)處理后得到的高阻片進行鈍化處理；

(5)利用四探針法測量步驟(4)得到的高阻片的電阻值。

所述步驟(1)中，快速熱處理的溫度為150～1250℃，升溫速率為100～200℃/s，保溫時間為20～50s。

所述步驟(2)中，鈍化前預處理是將高阻片置于預處理液中，預處理液為HF溶液、或者HF溶液和HNO₃溶液以任意比例混合的混合液。

對于表面粗糙的高阻片，置于HF溶液和HNO₃溶液的混合液中浸泡1～5min，其中，HF溶液的質量濃度為5％，HNO₃溶液的質量濃度為95％。

對于表面拋光處理過的高阻片，置于HF溶液中浸泡0.5～10min，其中，HF溶液的質量濃度為5％。

所述步驟(3)中，清洗介質為高純水，清洗時間不小于30s，清洗溫度為50～70℃。

所述步驟(3)中，清洗方式采用溢出式超聲波清洗。

所述步驟(4)中，鈍化處理是將步驟(3)得到的電阻片使用電暈的方法不斷給電阻片表層氧化薄膜中施加正/負電荷，施加的電荷與電阻片表層氧化薄膜中帶電類型相反。