半導体用語集

4探針法

英語表記:four-point probe method

4探針法は、インゴットウェハの抵抗率、拡散層・エピタキシャル層のシート抵抗の測定に用いられる。JIS H0602およびASTM F84・F374で、測定法が標準化されている。資料表面に垂直に4探針を一直線上に加圧接触させ、外側の探針を通して電流 I (A)を流し、中2本の探針間の電位差V (V)を測定する。一般的には、定電流法で測定される。無限大としての単結晶試料の抵抗率
(ρB)は、次式で算出される。
   ρB(Ω・cm)= 2πS(V/ I)
ここに、S は探針間隔である。ウェハ試料の抵抗率(ρw)は、ウェハ厚さの補正(Fw)とウェハ直径とウェハ端からの距離の補正(Fr)を加味して次式で算出される。
   ρw(Ω・cm)=2πS(V/I)・t・Fr
ウェハ試料の厚さ(t)が十分に薄い(t≪S/2)時は、次式で算出されおる。
   ρw(Ω・cm)=(2π/In2)・(V/I)・t・Fr
上式よりtを除いた式は、シート抵抗(Ω/□)を表す。キャリヤの移動度は温度依存性が大きいため(10Ω・cm以上で0.8%強のずれ)、JISでは25℃、ASTMでは23℃を基準温度として測定温度(T)の測定値(ρT)を次式で温度補正をする。CT は、温度補正係数である。
   ρ23℃=ρT・FT
     FT =1-CT (Tー23)
おのおのの補正値は、JISおよびASTMで与えられている。


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