CN114325105A - 一种单晶硅棒电阻率的测量方法及装置 - Google Patents

一种单晶硅棒电阻率的测量方法及装置 Download PDF

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CN114325105A
CN114325105A CN202210007174.5A CN202210007174A CN114325105A CN 114325105 A CN114325105 A CN 114325105A CN 202210007174 A CN202210007174 A CN 202210007174A CN 114325105 A CN114325105 A CN 114325105A
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resistivity
monocrystalline silicon
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silicon rod
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徐志群
孙彬
付明全
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Guangdong Jinwan Gaojing Solar Energy Technology Co ltd
Qinghai Gaojing Solar Energy Technology Co ltd
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Guangdong Jinwan Gaojing Solar Energy Technology Co ltd
Qinghai Gaojing Solar Energy Technology Co ltd
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Abstract

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种单晶硅棒电阻率的测量方法及装置，针对目前为了确认硅片在客户的电阻率范围内，所需抽样的硅片较多，测试结果等待的周期较长等问题，现提出如下方案，其中单晶硅棒电阻率的测量方法包括以下步骤：S1：测量单晶硅棒头部硅片电阻率，S2：计算单晶硅棒头部硅片掺杂浓度，S3：计算，其装置包括测量模块、第一计算模块、获取模块，本发明的目的是通过公式计算出固定位置处单晶硅棒的电阻率，减少抽取的硅片数量，缩短了等待周期，同时利用处理器执行所述程序避免了人工计算的错误，提高了计算的精确度，采用多种公式进行计算，并对测量结果进行对比，提高了所述测量方法的可信度。

Description

一种单晶硅棒电阻率的测量方法及装置
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种单晶硅棒电阻率的测量方法及装置。
背景技术
材料是人类社会开展的物质根底与先导，每一种重大新材料的发现和应用都把人类支配自然的能力提高到了全新的高度，材料已成为人类发展的里程碑，本世纪中期单晶硅材料和半导体晶体管材料的创造以及硅集成电路的研究成功，导致了电子工业的大革命，然而电阻率是半导体单晶硅片的主要技术指标，对硅片电阻率的调控是根据掺杂剂的重量来控制的，硅片厂商根据客户的需求，以目标电阻率为依据计算掺杂浓度，电阻率的测量是将晶棒切割成硅片，在固定位置抽样进行测量，为了确认硅片在客户的电阻率范围内，所需抽样的硅片较多，测试结果等待的周期较长。
因此，我们提出了一种单晶硅棒电阻率的测量方法及装置用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前为了确认硅片在客户的电阻率范围内，所需抽样的硅片较多，测试结果等待的周期较长等问题，而提出的一种单晶硅棒电阻率的测量方法及装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种单晶硅棒电阻率的测量方法及装置，包括以下步骤：
S1：测量单晶硅棒头部硅片电阻率：对待测单晶硅棒头部硅片的电阻率进行测量；
S2：计算单晶硅棒头部硅片掺杂浓度：根据测量得到的电阻率、单晶硅电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度；
S3：计算：获取单晶硅棒电阻率的测算公式，测算公式的计算参数包括单晶硅棒不同位置的浓度比值和单晶硅棒头部的掺杂浓度；
S4：计算不同位置电阻率：选取单晶硅棒不同位置进行电阻率测量，并获得单晶硅棒不同位置的浓度比值和所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度，通过计算获得所述待测单晶硅棒不同位置的电阻率；
S5：将测得的电阻率进行记录分析，通过对比检验单晶硅棒电阻率的测量是否正确，并计算所述测量方法的正确率；
优选的，所述S1中，在基准单晶硅棒的预设位置抽取硅片测量所述硅片的第一电阻率；
优选的，所述S2中，根据第一电阻率、单晶硅棒头部硅片的电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述基准单晶硅棒预设位置的第一掺杂浓度,根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，其中利用以下公式计算所述第一掺杂浓度：
Figure BDA0003455840400000021
其中，ρ为第一电阻率，
Figure BDA0003455840400000022
为第一掺杂浓度，且根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，利用以下公式计算所述第二掺杂浓度：
Figure BDA0003455840400000031
其中，
Figure BDA0003455840400000032
为第二掺杂浓度，
Figure BDA0003455840400000033
为所述单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述单晶硅棒预设位置与所述单晶硅棒头部的距离为l，g是单晶硅棒生长到l长度时单晶硅棒的重量和单晶硅棒总重量的比值，k为掺杂杂质的分凝系数，并计算所述第一掺杂浓度和所述第二掺杂浓度的第一比值,更换基准单晶硅棒，重复上述步骤，直至得到N个所述第一比值，N为大于1的整数，利用N个所述第一比值确定所述预设位置的浓度比值；
优选的，所述S3中，获取的测算公式为：
Figure BDA0003455840400000034
其中，Fl(g)为待测位置的浓度比值，ρ1(g)为待测位置的电阻率，所述待测位置与所述单晶硅棒头部的距离为l，g是单晶硅棒生长到l长度时单晶硅棒的重量和单晶硅棒总重量的比值，k为掺杂杂质的分凝系数；
优选的，所述S4中，选取单晶硅棒不同位置进行电阻率测量，并获得单晶硅棒不同位置的浓度比值和所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度，通过计算获得所述待测单晶硅棒不同位置的电阻率；
优选的，所述S5中，将计算的结果进行记录，并采用四探针测试仪测量所述待测单晶硅棒电阻率范围，将所述测量方法测量的电阻率数值与四探针测试仪测量的所述待测单晶硅棒电阻率范围进行对比检验所述测量是否合准确，同时计算所述测量方法的正确率；
一种单晶硅棒电阻率的测量装置，包括测量模块、第一计算模块、获取模块、测算模块、第二计算模块、检验模块，所述测量模块与第一计算模块连接，第一计算模块与获取模块连接，获取模块与测算模块连接，测算模块第二计算模块连接，第二计算模块与检验模块连接，其中所述测量模块用于对待测单晶硅棒头部硅片的电阻率进行测量，所述第一计算模块用于根据测量得到的电阻率、单晶硅电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述获取模块用于获取单晶硅棒电阻率的测算公式，所述测算模块的测算公式的计算参数包括单晶硅棒不同位置的浓度比值和单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述第二计算模块用于根据单晶硅棒不同位置的浓度比值和所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述待测单晶硅棒不同位置的电阻率，所述检验模块用于将测得的电阻率进行记录分析，通过对比检验单晶硅棒电阻率的测量是否合正确；
优选的，还包括浓度比值获取模块，所述浓度比值获取模块用于在基准单晶硅棒的预设位置抽取硅片，测量所述硅片的第一电阻率，根据所述第一电阻率、单晶硅电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述基准单晶硅棒预设位置的第一掺杂浓度，根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，计算所述第一掺杂浓度和所述第二掺杂浓度的比值作为所述预设位置的浓度比值；
优选的，还包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的单晶硅棒电阻率的测量方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、能够计算固定位置处单晶硅棒的电阻率，所需抽取的硅片少，缩短了等待周期。
2、利用处理器执行所述程序避免了人工计算的错误，提高了计算的精确度。
3、采用多种公式进行计算，并对测量结果进行对比，提高了所述测量方法的可信度。
本发明的目的是通过公式计算出固定位置处单晶硅棒的电阻率，减少抽取的硅片数量，缩短了等待周期，同时利用处理器执行所述程序避免了人工计算的错误，提高了计算的精确度，采用多种公式进行计算，并对测量结果进行对比，提高了所述测量方法的可信度。
附图说明
图1为本发明提出的一种单晶硅棒电阻率的测量方法的流程图；
图2为本发明实施例单晶硅棒电阻率的测量装置的结构示意图；
图3为本发明实施例单晶硅棒电阻率的测量装置的组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
参照图1-3，一种单晶硅棒电阻率的测量方法，包括以下步骤：
S1：测量单晶硅棒头部硅片电阻率：对待测单晶硅棒头部硅片的电阻率进行测量，在基准单晶硅棒的预设位置抽取硅片测量所述硅片的第一电阻率；
S2：计算单晶硅棒头部硅片掺杂浓度：根据第一电阻率、单晶硅棒头部硅片的电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述基准单晶硅棒预设位置的第一掺杂浓度,根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，其中利用以下公式计算所述第一掺杂浓度：
Figure BDA0003455840400000061
其中，ρ为第一电阻率，
Figure BDA0003455840400000062
为第一掺杂浓度，且根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，利用以下公式计算所述第二掺杂浓度：
Figure BDA0003455840400000063
其中，
Figure BDA0003455840400000064
为第二掺杂浓度，
Figure BDA0003455840400000065
为所述单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述单晶硅棒预设位置与所述单晶硅棒头部的距离为l，g是单晶硅棒生长到l长度时单晶硅棒的重量和单晶硅棒总重量的比值，k为掺杂杂质的分凝系数，并计算所述第一掺杂浓度和所述第二掺杂浓度的第一比值,更换基准单晶硅棒，重复上述步骤，直至得到N个所述第一比值，N为大于1的整数，利用N个所述第一比值确定所述预设位置的浓度比值；
S3：计算：获取单晶硅棒电阻率的测算公式，测算公式的计算参数包括单晶硅棒不同位置的浓度比值和单晶硅棒头部的掺杂浓度，获取的测算公式为：
Figure BDA0003455840400000071
其中，Fl(g)为待测位置的浓度比值，ρ1(g)为待测位置的电阻率，所述待测位置与所述单晶硅棒头部的距离为l，g是单晶硅棒生长到l长度时单晶硅棒的重量和单晶硅棒总重量的比值，k为掺杂杂质的分凝系数；
S4：计算不同位置电阻率：选取单晶硅棒不同位置进行电阻率测量，并获得单晶硅棒不同位置的浓度比值和所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度，通过计算获得所述待测单晶硅棒不同位置的电阻率；
S5：将测得的电阻率进行记录分析，通过对比检验单晶硅棒电阻率的测量是否正确，并计算所述测量方法的正确率，将计算的结果进行记录，采用四探针测试仪测量所述待测单晶硅棒电阻率范围，将所述测量方法测量的电阻率数值与四探针测试仪测量的所述待测单晶硅棒电阻率范围进行对比检验所述测量是否合准确，同时计算所述测量方法的正确率；
一种单晶硅棒电阻率的测量装置，包括测量模块、第一计算模块、获取模块、测算模块、第二计算模块、检验模块，所述测量模块与第一计算模块连接，第一计算模块与获取模块连接，获取模块与测算模块连接，测算模块第二计算模块连接，第二计算模块与检验模块连接，其中所述测量模块用于对待测单晶硅棒头部硅片的电阻率进行测量，所述第一计算模块用于根据测量得到的电阻率、单晶硅电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述获取模块用于获取单晶硅棒电阻率的测算公式，所述测算模块的测算公式的计算参数包括单晶硅棒不同位置的浓度比值和单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述第二计算模块用于根据单晶硅棒不同位置的浓度比值和所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述待测单晶硅棒不同位置的电阻率，所述检验模块用于将测得的电阻率进行记录分析，通过对比检验单晶硅棒电阻率的测量是否合正确，还包括浓度比值获取模块，所述浓度比值获取模块用于在基准单晶硅棒的预设位置抽取硅片，测量所述硅片的第一电阻率，根据所述第一电阻率、单晶硅电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述基准单晶硅棒预设位置的第一掺杂浓度，根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，计算所述第一掺杂浓度和所述第二掺杂浓度的比值作为所述预设位置的浓度比值，其中还包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的单晶硅棒电阻率的测量方法。
实施例二
参照图1-3，一种单晶硅棒电阻率的测量方法，包括以下步骤：
S1：测量单晶硅棒头部硅片电阻率：对待测单晶硅棒头部硅片的电阻率进行测量，在基准单晶硅棒的预设位置抽取硅片测量所述硅片的第一电阻率；
S2：计算单晶硅棒头部硅片掺杂浓度：根据第一电阻率、单晶硅棒头部硅片的电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述基准单晶硅棒预设位置的第一掺杂浓度,根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，其中利用以下公式计算所述第一掺杂浓度：
Figure BDA0003455840400000091
其中，ρ为第一电阻率，
Figure BDA0003455840400000092
为第一掺杂浓度，且根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，利用以下公式计算所述第二掺杂浓度：
Figure BDA0003455840400000093
其中，
Figure BDA0003455840400000094
为第二掺杂浓度，
Figure BDA0003455840400000095
为所述单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述单晶硅棒预设位置与所述单晶硅棒头部的距离为l，g是单晶硅棒生长到l长度时单晶硅棒的重量和单晶硅棒总重量的比值，k为掺杂杂质的分凝系数，并计算所述第一掺杂浓度和所述第二掺杂浓度的第一比值,更换基准单晶硅棒，重复上述步骤，直至得到N个所述第一比值，N为大于1的整数，利用N个所述第一比值确定所述预设位置的浓度比值；
S3：计算：获取单晶硅棒电阻率的测算公式，测算公式的计算参数包括单晶硅棒不同位置的浓度比值和单晶硅棒头部的掺杂浓度,获取的测算公式为：
Figure BDA0003455840400000101
其中，Fl(g)为待测位置的浓度比值，ρ1(g)为待测位置的电阻率，所述待测位置与所述单晶硅棒头部的距离为l，g是单晶硅棒生长到l长度时单晶硅棒的重量和单晶硅棒总重量的比值，k为掺杂杂质的分凝系数；
S4：计算不同位置电阻率：选取单晶硅棒不同位置进行电阻率测量，并获得单晶硅棒不同位置的浓度比值和所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度，通过计算获得所述待测单晶硅棒不同位置的电阻率；
一种单晶硅棒电阻率的测量装置，包括测量模块、第一计算模块、获取模块、测算模块、第二计算模块、检验模块，所述测量模块与第一计算模块连接，第一计算模块与获取模块连接，获取模块与测算模块连接，测算模块第二计算模块连接，第二计算模块与检验模块连接，其中所述测量模块用于对待测单晶硅棒头部硅片的电阻率进行测量，所述第一计算模块用于根据测量得到的电阻率、单晶硅电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述获取模块用于获取单晶硅棒电阻率的测算公式，所述测算模块的测算公式的计算参数包括单晶硅棒不同位置的浓度比值和单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述第二计算模块用于根据单晶硅棒不同位置的浓度比值和所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述待测单晶硅棒不同位置的电阻率，所述检验模块用于将测得的电阻率进行记录分析，通过对比检验单晶硅棒电阻率的测量是否合正确，还包括浓度比值获取模块，所述浓度比值获取模块用于在基准单晶硅棒的预设位置抽取硅片，测量所述硅片的第一电阻率，根据所述第一电阻率、单晶硅电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述基准单晶硅棒预设位置的第一掺杂浓度，根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，计算所述第一掺杂浓度和所述第二掺杂浓度的比值作为所述预设位置的浓度比值，其中还包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的单晶硅棒电阻率的测量方法。
实施例三
参照图1-3，一种单晶硅棒电阻率的测量方法，包括以下步骤：
S1：测量单晶硅棒头部硅片电阻率：对待测单晶硅棒头部硅片的电阻率进行测量，在基准单晶硅棒的预设位置抽取硅片测量所述硅片的第一电阻率；
S2：计算单晶硅棒头部硅片掺杂浓度：根据第一电阻率、单晶硅棒头部硅片的电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述基准单晶硅棒预设位置的第一掺杂浓度,根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，其中利用以下公式计算所述第一掺杂浓度：
Figure BDA0003455840400000111
其中，ρ为第一电阻率，
Figure BDA0003455840400000112
为第一掺杂浓度，且根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，利用以下公式计算所述第二掺杂浓度：
Figure BDA0003455840400000121
其中，
Figure BDA0003455840400000122
为第二掺杂浓度，
Figure BDA0003455840400000123
为所述单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述单晶硅棒预设位置与所述单晶硅棒头部的距离为l，g是单晶硅棒生长到l长度时单晶硅棒的重量和单晶硅棒总重量的比值，k为掺杂杂质的分凝系数，并计算所述第一掺杂浓度和所述第二掺杂浓度的第一比值,更换基准单晶硅棒，重复上述步骤，直至得到N个所述第一比值，N为大于1的整数，利用N个所述第一比值确定所述预设位置的浓度比值；
S3：计算不同位置电阻率：选取单晶硅棒不同位置进行电阻率测量，并获得单晶硅棒不同位置的浓度比值和所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度，通过计算获得所述待测单晶硅棒不同位置的电阻率；
S4：将测得的电阻率进行记录分析，通过对比检验单晶硅棒电阻率的测量是否正确，并计算所述测量方法的正确率，将计算的结果进行记录，采用四探针测试仪测量所述待测单晶硅棒电阻率范围，将所述测量方法测量的电阻率数值与四探针测试仪测量的所述待测单晶硅棒电阻率范围进行对比检验所述测量是否合准确，同时计算所述测量方法的正确率；
一种单晶硅棒电阻率的测量装置，包括测量模块、第一计算模块、获取模块、测算模块、第二计算模块、检验模块，所述测量模块与第一计算模块连接，第一计算模块与获取模块连接，获取模块与测算模块连接，测算模块第二计算模块连接，第二计算模块与检验模块连接，其中所述测量模块用于对待测单晶硅棒头部硅片的电阻率进行测量，所述第一计算模块用于根据测量得到的电阻率、单晶硅电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述获取模块用于获取单晶硅棒电阻率的测算公式，所述测算模块的测算公式的计算参数包括单晶硅棒不同位置的浓度比值和单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述第二计算模块用于根据单晶硅棒不同位置的浓度比值和所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述待测单晶硅棒不同位置的电阻率，所述检验模块用于将测得的电阻率进行记录分析，通过对比检验单晶硅棒电阻率的测量是否合正确，还包括浓度比值获取模块，所述浓度比值获取模块用于在基准单晶硅棒的预设位置抽取硅片，测量所述硅片的第一电阻率，根据所述第一电阻率、单晶硅电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述基准单晶硅棒预设位置的第一掺杂浓度，根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，计算所述第一掺杂浓度和所述第二掺杂浓度的比值作为所述预设位置的浓度比值，其中还包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的单晶硅棒电阻率的测量方法。
实施例四
参照图1-3，一种单晶硅棒电阻率的测量方法，包括以下步骤：
S1：测量单晶硅棒头部硅片电阻率：对待测单晶硅棒头部硅片的电阻率进行测量，在基准单晶硅棒的预设位置抽取硅片测量所述硅片的第一电阻率；
S2：计算单晶硅棒头部硅片掺杂浓度：根据第一电阻率、单晶硅棒头部硅片的电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述基准单晶硅棒预设位置的第一掺杂浓度,根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，其中利用以下公式计算所述第一掺杂浓度：
Figure BDA0003455840400000141
其中，ρ为第一电阻率，
Figure BDA0003455840400000142
为第一掺杂浓度，且根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，利用以下公式计算所述第二掺杂浓度：
Figure BDA0003455840400000143
其中，
Figure BDA0003455840400000144
为第二掺杂浓度，
Figure BDA0003455840400000145
为所述单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述单晶硅棒预设位置与所述单晶硅棒头部的距离为l，g是单晶硅棒生长到l长度时单晶硅棒的重量和单晶硅棒总重量的比值，k为掺杂杂质的分凝系数；
S3：计算：获取单晶硅棒电阻率的测算公式，测算公式的计算参数包括单晶硅棒不同位置的浓度比值和单晶硅棒头部的掺杂浓度，获取的测算公式为：
Figure BDA0003455840400000146
其中，Fl(g)为待测位置的浓度比值，ρ1(g)为待测位置的电阻率，所述待测位置与所述单晶硅棒头部的距离为l，g是单晶硅棒生长到l长度时单晶硅棒的重量和单晶硅棒总重量的比值，k为掺杂杂质的分凝系数；
S4：计算不同位置电阻率：选取单晶硅棒不同位置进行电阻率测量，并获得单晶硅棒不同位置的浓度比值和所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度，通过计算获得所述待测单晶硅棒不同位置的电阻率；
S5：将测得的电阻率进行记录分析，通过对比检验单晶硅棒电阻率的测量是否正确，并计算所述测量方法的正确率，将计算的结果进行记录，采用四探针测试仪测量所述待测单晶硅棒电阻率范围，将所述测量方法测量的电阻率数值与四探针测试仪测量的所述待测单晶硅棒电阻率范围进行对比检验所述测量是否合准确，同时计算所述测量方法的正确率；
一种单晶硅棒电阻率的测量装置，包括测量模块、第一计算模块、获取模块、测算模块、第二计算模块、检验模块，所述测量模块与第一计算模块连接，第一计算模块与获取模块连接，获取模块与测算模块连接，测算模块第二计算模块连接，第二计算模块与检验模块连接，其中所述测量模块用于对待测单晶硅棒头部硅片的电阻率进行测量，所述第一计算模块用于根据测量得到的电阻率、单晶硅电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述获取模块用于获取单晶硅棒电阻率的测算公式，所述测算模块的测算公式的计算参数包括单晶硅棒不同位置的浓度比值和单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述第二计算模块用于根据单晶硅棒不同位置的浓度比值和所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述待测单晶硅棒不同位置的电阻率，所述检验模块用于将测得的电阻率进行记录分析，通过对比检验单晶硅棒电阻率的测量是否合正确，还包括浓度比值获取模块，所述浓度比值获取模块用于在基准单晶硅棒的预设位置抽取硅片，测量所述硅片的第一电阻率，根据所述第一电阻率、单晶硅电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述基准单晶硅棒预设位置的第一掺杂浓度，根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，计算所述第一掺杂浓度和所述第二掺杂浓度的比值作为所述预设位置的浓度比值，其中还包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的单晶硅棒电阻率的测量方法。
实施例五
参照图1-3，一种单晶硅棒电阻率的测量方法，包括以下步骤：
S1：测量单晶硅棒头部硅片电阻率：对待测单晶硅棒头部硅片的电阻率进行测量，在基准单晶硅棒的预设位置抽取硅片测量所述硅片的第一电阻率；
S2：计算单晶硅棒头部硅片掺杂浓度：根据第一电阻率、单晶硅棒头部硅片的电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述基准单晶硅棒预设位置的第一掺杂浓度,根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，其中利用以下公式计算所述第一掺杂浓度：
Figure BDA0003455840400000171
其中，ρ为第一电阻率，
Figure BDA0003455840400000172
为第一掺杂浓度，且根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，利用以下公式计算所述第二掺杂浓度：
Figure BDA0003455840400000173
其中，
Figure BDA0003455840400000174
为第二掺杂浓度，
Figure BDA0003455840400000175
为所述单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述单晶硅棒预设位置与所述单晶硅棒头部的距离为l，g是单晶硅棒生长到l长度时单晶硅棒的重量和单晶硅棒总重量的比值，k为掺杂杂质的分凝系数，并计算所述第一掺杂浓度和所述第二掺杂浓度的第一比值,更换基准单晶硅棒，重复上述步骤，直至得到N个所述第一比值，N为大于1的整数，利用N个所述第一比值确定所述预设位置的浓度比值；
S3：计算：获取单晶硅棒电阻率的测算公式，测算公式的计算参数包括单晶硅棒不同位置的浓度比值和单晶硅棒头部的掺杂浓度,获取的测算公式为：
Figure BDA0003455840400000176
其中，Fl(g)为待测位置的浓度比值，ρ1(g)为待测位置的电阻率，所述待测位置与所述单晶硅棒头部的距离为l，g是单晶硅棒生长到l长度时单晶硅棒的重量和单晶硅棒总重量的比值，k为掺杂杂质的分凝系数；
S4：计算不同位置电阻率：选取单晶硅棒不同位置进行电阻率测量，并获得单晶硅棒不同位置的浓度比值和所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度，通过计算获得所述待测单晶硅棒不同位置的电阻率；
S5：将测得的电阻率进行记录分析，通过对比检验单晶硅棒电阻率的测量是否正确，并计算所述测量方法的正确率，将计算的结果进行记录，采用四探针测试仪测量所述待测单晶硅棒电阻率范围，将所述测量方法测量的电阻率数值与四探针测试仪测量的所述待测单晶硅棒电阻率范围进行对比检验所述测量是否合准确，同时计算所述测量方法的正确率；
一种单晶硅棒电阻率的测量装置，包括测量模块、第一计算模块、获取模块、测算模块、第二计算模块、检验模块，所述测量模块与第一计算模块连接，第一计算模块与获取模块连接，获取模块与测算模块连接，测算模块第二计算模块连接，第二计算模块与检验模块连接，其中所述测量模块用于对待测单晶硅棒头部硅片的电阻率进行测量，所述第一计算模块用于根据测量得到的电阻率、单晶硅电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述获取模块用于获取单晶硅棒电阻率的测算公式，所述测算模块的测算公式的计算参数包括单晶硅棒不同位置的浓度比值和单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述第二计算模块用于根据单晶硅棒不同位置的浓度比值和所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述待测单晶硅棒不同位置的电阻率，所述检验模块用于将测得的电阻率进行记录分析，通过对比检验单晶硅棒电阻率的测量是否合正确，还包括浓度比值获取模块，所述浓度比值获取模块用于在基准单晶硅棒的预设位置抽取硅片，测量所述硅片的第一电阻率，根据所述第一电阻率、单晶硅电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述基准单晶硅棒预设位置的第一掺杂浓度，根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，计算所述第一掺杂浓度和所述第二掺杂浓度的比值作为所述预设位置的浓度比值。
对比例一
与实施例一不同之处在于，S1：测量单晶硅棒头部硅片电阻率：对待测单晶硅棒头部硅片的电阻率进行测量作为第一电阻率，其余与实施例一相同。
对比例二
与实施例一不同之处在于，S2：计算单晶硅棒头部硅片掺杂浓度：根据第一电阻率、单晶硅棒头部硅片的电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述基准单晶硅棒预设位置的第一掺杂浓度,根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，其中利用以下公式计算所述第一掺杂浓度：
Figure BDA0003455840400000191
其中，ρ为第一电阻率，
Figure BDA0003455840400000192
为第一掺杂浓度，且根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，利用以下公式计算所述第二掺杂浓度：
Figure BDA0003455840400000201
其中，
Figure BDA0003455840400000202
为第二掺杂浓度，
Figure BDA0003455840400000203
为所述单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述单晶硅棒预设位置与所述单晶硅棒头部的距离为l，g是单晶硅棒生长到l长度时单晶硅棒的重量和单晶硅棒总重量的比值，k为掺杂杂质的分凝系数，其余与实施例一相同。
对比例三
与实施例一不同之处在于，S5：将测得的电阻率进行记录分析，其余与实施例一相同。
实验例
对实施例一、实施例二、实施例三、实施例四和实施例五制得的一种单晶硅棒电阻率的测量方法进行测试，得出结果如下：
Figure BDA0003455840400000204
实施例一、实施例二、实施例三、实施例四和实施例五制得的单晶硅棒电阻率的测量方法对比现有方法测量周期显著缩短，且实施例一为最佳实施例。
检测报告
本发明要解决的技术问题是提供一种单晶硅棒电阻率的测量方法及装置，能够计算固定位置处单晶硅棒的电阻率，一方面，本发明的实施例提供一种单晶硅棒电阻率的测量方法，包括对待测单晶硅棒头部硅片的电阻率进行测量，根据测量得到的电阻率、单晶硅电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度，获取单晶硅棒电阻率的测算公式，所述测算公式的计算参数包括单晶硅棒不同位置的浓度比值和单晶硅棒头部的掺杂浓度，根据单晶硅棒不同位置的浓度比值和所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述待测单晶硅棒不同位置的电阻率，另一方面还包括获取所述浓度比值的步骤，获取所述浓度比值包括在基准单晶硅棒的预设位置抽取硅片，测量所述硅片的第一电阻率，根据所述第一电阻率、单晶硅电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述基准单晶硅棒预设位置的第一掺杂浓度，根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，计算所述第一掺杂浓度和所述第二掺杂浓度的比值作为所述预设位置的浓度比值，更换基准单晶硅棒，重复上述步骤，直至得到N个所述第一比值，N为大于1的整数，利用N个所述第一比值确定所述预设位置的浓度比值，所有步骤紧密联系，有效的减短了测量电导率的周期。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单晶硅棒电阻率的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：测量单晶硅棒头部硅片电阻率：对待测单晶硅棒头部硅片的电阻率进行测量；
S2：计算单晶硅棒头部硅片掺杂浓度：根据测量得到的电阻率、单晶硅电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度；
S3：计算：获取单晶硅棒电阻率的测算公式，测算公式的计算参数包括单晶硅棒不同位置的浓度比值和单晶硅棒头部的掺杂浓度；
S4：计算不同位置电阻率：选取单晶硅棒不同位置进行电阻率测量，并获得单晶硅棒不同位置的浓度比值和所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度，通过计算获得所述待测单晶硅棒不同位置的电阻率；
S5：检验测量结果：将测得的电阻率进行记录分析，通过对比检验单晶硅棒电阻率的测量是否正确，并计算所述测量方法的正确率。
2.根据权利要求1所述的单晶硅棒电阻率的测量方法，其特征在于，所述S1中，在基准单晶硅棒的预设位置抽取硅片测量所述硅片的第一电阻率。
3.根据权利要求1所述的一种单晶硅棒电阻率的测量方法，其特征在于，其特征在于，所述S2中，根据第一电阻率、单晶硅棒头部硅片的电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述基准单晶硅棒预设位置的第一掺杂浓度,根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度。
4.根据权利要求3所述的一种单晶硅棒电阻率的测量方法，其特征在于，根据所述第一电阻率、单晶硅电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述基准单晶硅棒预设位置的第一掺杂浓度，利用以下公式计算所述第一掺杂浓度：
Figure FDA0003455840390000021
其中，ρ为第一电阻率，
Figure FDA0003455840390000022
为第一掺杂浓度，且根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，利用以下公式计算所述第二掺杂浓度：
Figure FDA0003455840390000023
其中，
Figure FDA0003455840390000024
为第二掺杂浓度，
Figure FDA0003455840390000025
为所述单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述单晶硅棒预设位置与所述单晶硅棒头部的距离为l，g是单晶硅棒生长到l长度时单晶硅棒的重量和单晶硅棒总重量的比值，k为掺杂杂质的分凝系数。
5.根据权利要求4所述的一种单晶硅棒电阻率的测量方法，其特征在于，计算所述第一掺杂浓度和所述第二掺杂浓度的第一比值,更换基准单晶硅棒，重复上述步骤，直至得到N个所述第一比值，N为大于1的整数，利用N个所述第一比值确定所述预设位置的浓度比值。
6.根据权利要求1所述的一种单晶硅棒电阻率的测量方法，其特征在于，所述S3中，获取的测算公式为：
Figure FDA0003455840390000031
其中，Fl(g)为待测位置的浓度比值，ρ1(g)为待测位置的电阻率，所述待测位置与所述单晶硅棒头部的距离为l，g是单晶硅棒生长到l长度时单晶硅棒的重量和单晶硅棒总重量的比值，k为掺杂杂质的分凝系数。
7.根据权利要求1所述的一种单晶硅棒电阻率的测量方法，其特征在于，所述S5中，将计算的结果进行记录，并采用四探针测试仪测量所述待测单晶硅棒电阻率范围，将所述测量方法测量的电阻率数值与四探针测试仪测量的所述待测单晶硅棒电阻率范围进行对比检验所述测量是否合准确，同时计算所述测量方法的正确率。
8.一种单晶硅棒电阻率的测量装置，包括测量模块、第一计算模块、获取模块、测算模块、第二计算模块、检验模块，其特征在于，所述测量模块与第一计算模块连接，第一计算模块与获取模块连接，获取模块与测算模块连接，测算模块第二计算模块连接，第二计算模块与检验模块连接，其中所述测量模块用于对待测单晶硅棒头部硅片的电阻率进行测量，所述第一计算模块用于根据测量得到的电阻率、单晶硅电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述获取模块用于获取单晶硅棒电阻率的测算公式，所述测算模块的测算公式的计算参数包括单晶硅棒不同位置的浓度比值和单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述第二计算模块用于根据单晶硅棒不同位置的浓度比值和所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述待测单晶硅棒不同位置的电阻率，所述检验模块用于将测得的电阻率进行记录分析，通过对比检验单晶硅棒电阻率的测量是否合正确。
9.根据权利要求7所述的一种单晶硅棒电阻率的测量装置，其特征在于，还包括浓度比值获取模块，所述浓度比值获取模块用于在基准单晶硅棒的预设位置抽取硅片，测量所述硅片的第一电阻率，根据所述第一电阻率、单晶硅电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述基准单晶硅棒预设位置的第一掺杂浓度，根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，计算所述第一掺杂浓度和所述第二掺杂浓度的比值作为所述预设位置的浓度比值。
10.根据权利要求7所述的一种单晶硅棒电阻率的测量装置,其特征在于，还包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的单晶硅棒电阻率的测量方法。
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