ПИУС-КП01

ДВУХЗОНДОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ И ТИПА ПРОВОДИМОСТИ ПРУТКОВ КРЕМНИЯ

Общие сведения

Установка предназначена для измерения удельного сопротивления и определения типа электропроводности необработанных прутков кремния.
Установка разработана в соответствии с требованиями SEMI MF397-02 «Test Method for Resistivity of Silicon Bars Using a Two-Point Probe».

Особенности

Установка обеспечивает автоматическое измерение УЭС и контроль типа электропроводимости методом термозонда и ВАХ на необработанных прутках кремния c параметрами:

диапазон значений удельного сопротивления прутков 1-1000 Ом*см;
диаметр прутков 6-10 мм;
длина 180–250см.;
волнистость (неоднородность диаметра по длине прутка), не более ±0,5мм.;
искривление прутка по длине (отклонение средней линии прутка от прямой, соединяющей его концы), не более ±4мм.;
эллиптичность (разница между наибольшим и наименьшим диаметром, измеренным в одном сечении прутка) не более ±1,0мм.

Геометрические параметры измерений:

расстояние между зондами двухзондовой головки 10±0,1мм;
расстояние между точками измерения 100±5мм.;
расстояние первой измерительной точки от левого края прутка, не более 100мм;
шаг определения типа электропроводимости кремния - 1мм;

Установка работает в автономном режиме, имеет терминал в виде цветного сенсорного экрана и укомплектована персональным компьютером.

Область применения

Контроль параметров полупроводниковых материалов

Технические характеристики

Диапазон УЭС	1 - 1000 Ом см
Точность определение УЭС	5 - 10%
Входное сопротивление измерительной цепи	не менее 10⁸Ом
Время определения типа электропроводности в одной точке	не более 250 мс
Время одного измерения УЭС	не более 1500 мс
Величина задаваемого через пруток тока	10, 100 мкА 1, 10, 100, 1000 мА, Автоматически
Погрешность установки измерительного тока	±0,5%
Минимальный шаг измерения УЭС	10 мм
Минимальный шаг определения типа проводимости	1 мм
Диапазон измеряемых температур	15 - 30?С
Погрешность измерения температуры	± 0,5?С
Интерфейс управления установкой	Графический сенсорный терминал, компьютер
Масса	300 кг
Габаритные размеры	2600 х 1200 х 750 мм

Описание установки

Установка состоит из рабочего стола, электронного блока, сенсорного терминала, персонального компьютера. На рабочем столе расположены ложемент для крепления прутка, каретка, направляющие для каретки, привод перемещения каретки. На концах ложемента расположен механизм для крепления прутка. Крепление прутка осуществляется с помощью ножевых контактов с пружинами, обеспечивающими прижатие контактов к прутку с нормированным усилием( величина). Контакты выполнены из карбида вольфрама и обеспечивают создание омических электрических контактов с кремнием. На подвижной каретке находится зондовая головка с двумя зондами, скользящий контакт с подогревом. Межзондовое расстояние головки 10 мм. Привод перемещения обеспечивает позиционирование зондовых контактов и скользящего контакта с точностью ±…. Электронный блок обеспечивает управление приводом, подачу и измерение необходимых токов, напряжений и температур, передачу данных в ПК. Сенсорный терминал обеспечивает ввод и вывод параметров и режимов работы установки. ПК предназначен для отображения, анализа и печати результатов, накопленных в памяти установки.

Порядок работы

Напряжение постоянного тока подается на токовые омические контакты, закрепляемые на краях кремниевого прутка - один фиксированный, другой перемещаемый в зависимости от длины прутка. Крепление прутка осуществляется с помощью ножевых контактов с пружинами, обеспечивающими прижатие их к прутку с нормированным усилием. Все контакты выполнены из карбида вольфрама и обеспечивают создание омических электрических контактов с кремнием.

На зондах головки, расположенных на автоматически позиционируемой каретке, измеряется разность потенциалов при протекании постоянного тока вдоль прутка в одну, затем в другую стороны. Удельное сопротивление вычисляется в зависимости от тока, протекающего по прутку, его геометрии (площади поперечного сечения), типа проводимости и температуры окружающей среды.
Определение типа проводимости осуществляется методом термозонда. Для этого служит скользящий нагреваемый контакт, расположенный на подвижной измерительной каретке. Возможно определения типа проводимости методом ВАХ (вольтамперной характеристики).

Управление установкой осуществляется как с сенсорного терминала так и с ПК. Терминал служит для управления установкой, отображения текущих результатов и сохранения результатов в энергонезависимой памяти. В энергонезависимую память записывается полная информация по результатам измерений данного прутка, которая в любое время может быть передана и визуализирована на компьютере и, при необходимости, выведена на печать или удалена. ПК предназначен для отображения, анализа и печати результатов, накопленных в памяти установки, возможно также управление измерением. После окончания измерений на экран ПК выводится следующая информация:

график распределения УЭС и типа электропроводимости по прутку с указанием координаты;
максимальное, минимальное, среднее значение и среднеквадратичное отклонение удельного сопротивления по прутку.