基于labview的四探针法薄层电阻测试系统研究

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1、分类号：TH701密级：UDC：编号：14-080400-16M河北工业大学硕士学位论文基于LabVIEW的四探针法薄层电阻测试系统研究论文作者：张汝青学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：仪器科学与技术指导教师：刘新福职称：教授万方数据万方数据DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofInstrumentscienceandtechnologyRESEARCHONMICRO-AREASHEETRESISTANCETESTSYSTEMOFFOUR-POINTPROBTECH

2、NIQUEBASEDONLABVIEWByZhangRuqingSupervisor:Prof.LiuXinfuMarch2014万方数据万方数据原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文

3、的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：万方数据万方数据河北工业大学硕士学位论文摘要在半导体的生产和制造过程中，电阻率是检测半导体材料掺杂浓度的一个重要性能指标，因此测试微区电阻率成为了加工芯片时的一道重要工序。四探针技术是测量微区电阻率的常用测量手段，它包括丰富的理论，已经在半导体生产中得到了广泛

4、的应用。随着集成电路的快速发展，对半导体材料提出了更高的要求，不仅要求设计工具完善，还需要操作可靠、精度高的测试手段。论文以四探针法测量原理为基础，利用LabVIEW软件搭建的薄层电阻测试系统，实现对薄层电阻的测量，解决了传统测量测量速度慢、测量精度低的缺点，具有很高的应用价值。主要研究内容包括：首先，介绍了国内外薄层电阻测试技术的发展现状，对虚拟仪器和LabVIEW软件进行相应描述，总结了虚拟仪器相对于传统仪器的优势。对常规直线四探针测量法、范德堡法、改进的范德堡法、斜置式方形四探针法进行比较，分析各自优缺点。选择常规直线四探针测量原理作为测试系统的理论基础。其次，根据

5、测试系统应该具有快速测量、准确测量等特点。对测试系统整体规划，将测试系统分别进行硬、软件设计，为了使设计更加清晰，绘制了技术路线流程图和测试系统的总体结构图。对测试系统的硬件部分进行了整体设计，测试系统的硬件由恒流源电路、模拟通道、放大电路、滤波电路、温度传感器、数据采集卡、计算机七部分组成，详细的描述了各个电路在整个系统中的作用，利用软件绘制相应的电路图。并根据实验需求选择适合系统的温度传感器和数据采集卡。LabVIEW具有很强的数据采集和信号处理能力，本文的软件部分主要使用该软件进行设计。设计出系统的数据采集模块、数据处理模块、温度矫正模块、数据存储模块、数据读取模块

6、的程序。最后，为了验证系统的可行性，利用RTS-8型四探针测试仪与本系统做了对比实验，研究结果表明，基于LabVIEW的四探针法薄层电阻测试系统能够对薄层电阻进行测量，不仅操作灵活，还降低了成本，提高了效率。关键字：薄层电阻虚拟仪器四探针测试技术LabVIEWI万方数据基于LabVIEW的四探针法薄层电阻测试系统研究ABSTRACTIntheprocessofsemiconductormanufacturingandproduction,theresistivityisanimportantperformanceindexofdetectingthedopingconce

7、ntrationofthesemiconductor,sotestingmicro-areasheetresistancebecameasignificantprocesswhenprocessingchips.Four-pointprobetechniqueisthemostcommonmethodformeasuringmicro-areasheetresistance,whichincludesabundanttheory,hasbeenwidelyusedinsemiconductorproduction.Withth