JP3143036B2 - 抵抗率測定回路 - Google Patents
抵抗率測定回路Info
- Publication number
- JP3143036B2 JP3143036B2 JP07083591A JP8359195A JP3143036B2 JP 3143036 B2 JP3143036 B2 JP 3143036B2 JP 07083591 A JP07083591 A JP 07083591A JP 8359195 A JP8359195 A JP 8359195A JP 3143036 B2 JP3143036 B2 JP 3143036B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- power supply
- voltage
- terminal
- measurement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
ェーハ等の抵抗率、シート抵抗、等を直流4探針法を用
いて測定する抵抗率測定回路に係り、特に測定の広範囲
化・高精度化、測定装置の低廉化に好適な抵抗率測定回
路に関する。
抗率を測定する場合に、試料の抵抗率が高くなると試料
と測定用4探針プローブとの接触抵抗は例えばメグオー
ム台にもなる。このため、従来は、測定回路として定電
流電源からの漏洩電流を避けるため定電流電源回路をフ
ローティング方式にした回路構成が採られていた。具体
的には電源に電池を使う回路構成(図3)や、コンデン
サに充電して短時間フローティング回路を形成する回路
構成(図4)等が採られてきた。またあるいは、電圧測
定回路の出力を直流的に絶縁し、その電源部をフローテ
ィングにした回路構成を採っているものもある。
においては次のような問題がある。すなわち、 (1)フローティング回路の絶縁抵抗を充分高める必要
がある。絶縁抵抗を流れる漏洩電流で誤差を生ずる恐れ
があるからである。 (2)フローティングされる回路から外部誘導雑音(交
流電源)を受け易く雑音分による測定誤差を生じ易い。 (3)フローティング回路は特殊な部材が必要で装置が
高価となる。
る。図3は電池を電源としたフローティング定電流電源
方式の例であり、破線で囲まれた部分がフローティング
定電流電源部を示す部分である。図4はリレー44を閉
としてコンデンサ45に電源43から充電しておき測定
時に44を開として破線部分をフローティング定電流電
源回路として構成するものである。
雑音電源50′により電圧測定用増幅器56に対し障害
信号が流入する様子を示す。漏洩電流や誘導電流は、絶
縁抵抗54または浮遊容量55を通してフローティング
電源部と結合し、測定試料57を介して流れる電流53
として発生する。
9(r1〜r4)を通じて流れるため電流53はr2また
はr3により電圧降下を発生させる。このため障害信号
が増幅器56に印加され、これが測定値に対する誤差電
圧、あるいは誘導雑音となり、測定器としての性能低下
をもたらす。特に試料の内部抵抗や試料との上記接触抵
抗が大きい場合にはこの性能低下も大きくなりがちで測
定範囲が限定される。
はテフロン(登録商標)等の絶縁部材を必要とし、また
誘導雑音信号遮蔽のためのシールドボックスを設けるな
ど特殊な部材を必要とする。
の拡大および測定の高精度化と、抵抗率測定装置の低廉
化を図った抵抗率測定回路を提供することにある。
め、本発明では例えば図1に示すように、抵抗率の測定
における被測定試料14に定電流iを与える定電流電源
回路11と、該試料14からの出力電圧を測定する電圧
測定回路12とを有する抵抗率測定回路において、上記
定電流電源回路11と上記電圧測定回路12に共通に直
流電圧を印加する共通電源13の回路構成を備えるとと
もに、上記電圧測定回路12は、上記試料14からの出
力電圧Δeの測定端子に差動増幅器15を接続し、該差
動増幅器15の電源端子に定電圧を与える定電圧回路1
7と該定電圧回路17を定電流回路19を介して上記共
通電源13の端子に接続する回路構成を備えることとす
る。
路とすることもできる。図1はこの場合を例示するもの
として、定電圧回路17を電池表示で示している。(な
お、浮動電源回路により定電圧を与えられた差動増幅器
の構成、すなわち、図1の破線で囲んだ18の部分を以
下浮動電源付き差動増幅器という。) あるいは上記定電圧回路は、例えば図2に示すように、
その電源端子として、上記定電流回路22または22′
を介して上記共通電源の各端子に接続する第1の電源端
子S1と第2の電源端子S2を有し、該第1の電源端子
S1と上記差動増幅器の各出力端子aおよびbとの間に
同一抵抗値の抵抗Rをそれぞれ接続し、これと同じ抵抗
値の抵抗Rを、上記第2の電源端子S2と上記差動増幅
器の各出力端子aおよびbとの間にそれぞれ接続する回
路構成を備えるとともに、上記第1の電源端子S1と第
2の電源端子S2の各電圧を上記差動増幅器の各電源端
子cおよびdにそれぞれ与える回路構成として、その電
源端子にエミッタを、上記第1の電源端子S1および第
2の電源端子S2のそれぞれにベースを、また上記共通
電源の各端子にコレクタをそれぞれ接続するトランジス
タ23および23′の構成を備えるようにしてもよい。
る。すなわち、図1において、定電流電源回路11の出
力電流iを4探針プローブを介し、例えばシリコンの試
料14に流し、試料の抵抗率に比例した電圧Δeを測定
端子に発生させる。Δeは電圧測定回路12により計測
されるが、これにより抵抗率ρは(数1)で計算され
る。
る。
うに共通電源13に直接接続されているから、従来技術
で述べたような、電源のフローティングに伴い電源に結
合して流れる漏洩電流や誘導電流の入り込む余地が極め
て小さく、測定電圧Δeの発生に誤差が少なく、かつ試
料内部抵抗や探針の接触抵抗の広範囲の値に対応して発
生する例えば数Vから数10V以上にわたる広範囲な出
力電圧においても定電流特性を維持し、高精度な測定電
圧Δeの発生を得ることが可能になる。
度化した測定電圧の発生に対応して、その電圧測定回路
においても充分高精度測定を可能にする必要がある。本
発明において、共通電源に接続された電圧測定回路12
はこれを可能にするものである。すなわち後述において
もさらに詳述もするように、差動増幅器15は定電圧が
与えられ、しかも浮動電源付き差動増幅器18が内部抵
抗の高い定電流回路19を介して共通電源に接続されて
おり、広範囲の同相入力電圧に対して追従して動作する
ので、浮動電源付き差動増幅器18は高精度で高い安定
度の出力が確保可能となる。この場合に浮動電源付き差
動増幅器18の入力端子間には、測定信号電圧Δeに比
例する電圧が含まれるとともに、それぞれの入力端子に
は共通に図1に示す同相電圧(この電圧は試料の内部抵
抗や探針の接触抵抗の大きさに関係して発生する電圧で
あり、以下コモンモード電圧ともいう)ecが含まれて
いるが、浮動電源付き差動増幅器18の差動出力からは
コモンモード電圧が除かれ、測定電圧Δeに比例する出
力電圧のみが得られることになる。すなわち、本発明の
電圧測定回路12の構成によれば、広範な大きさのコモ
ンモード電圧に対しても、これに無関係な安定出力電圧
が得られ、高精度の電圧測定が可能になる。
抵抗の端子電圧を利用することとして、その電圧を例え
ばトランジスタを介して増幅器の電源端子に印加すれ
ば、上記抵抗に流れる電流が一定である限り一定の電圧
を増幅器に印加できるようになる。
ィングさせるための部材を必要としないので装置を廉価
にすることもできるようになる。
すものであり、図2は本発明の電圧測定回路の他の実施
例を示すものである。上述した中で、特に本発明の特徴
的構成を図1および図2を引用して説明した。また、図
1に示した本発明の構成のうち、定電流電源回路11に
ついてはさらに詳述する必要もなく明らかと思われるの
で、以下特に図2の電圧測定回路の実施例を用いて広範
なコモンモード電圧で動作可能となることを詳細に説明
する。
演算増幅器である。22、22′は定電流回路、23、
23′は21の増幅器の電源端子c、dへ定電圧を供給
するためのトランジスタである。23、23′のベース
エミッタ間の電圧Vbeは通常0.6V位で23のベース
電圧es1、23′のベース電圧es2は、ほぼc点、d点
の電圧と見なしてもよい。そこで21の増幅器の電源電
圧、すなわちc−d間の電圧は、 Vs=es1−es2 ………(数2) で表してもかまわない。ここでコモンモード電圧ecが
変動してもVsが一定であれば21の増幅器は広範なコ
モンモード電圧で動作可能となる。この点をさらに次に
説明する。
(数11)から Vs=es1−es2=i1・R+i2′・R ………(数13) が得られ、(数10)、(数12)から Vs=es1−es2=i2・R+i1′・R ………(数14) を得る。(数13)、(数14)の両辺を加えると 2Vs=i1・R+i2′・R+i2・R+i1′・R =(i1+i2+i1′+i2′)・R ………(数15) となる。s1、s2点での23、23′のベース電流を無
視すれば i1+i2=i=i1′+i2′ となり、これを(数15)に代入して 2Vs=2i・
R すなわち Vs=i・R ………(数16) を得る。
関係で定電流電源22、22′の電圧出力許容範囲内で
はecの大きさの変化に対しても一定電圧Vsを21の電
源として供給可能となる。その間21は差動増幅器とし
ての動作を維持する。ここで21の差動出力電圧(ea
−eb)は(数3)、(数4)から
(ea−eb)を図1の差動入力型A/D変換器16の入
力とすればΔeの測定が可能となる。
が除去できるため、高抵抗、低抵抗の広範囲の測定範囲
に対して高精度の抵抗率測定ができる。また、回路をフ
ローティングさせるための部材、すなわち、電池、充電
用コンデンサ、絶縁増幅器、切換リレー等が不要となり
測定装置が廉価となる。
図。
従来例図。
定回路 13…共通電源 14…試料 15…差動増幅器 16…差動入
力型A/D変換器 17…定電圧回路または浮動電源を意味する電池表示 18…浮動電源付き差動増幅器 19…定電流
回路 21…計測用差動演算増幅器 22、22′…定電流
回路 23、23′…トランジスタ 31…定電流回路 32…電池 36…差動演算増幅器 37…試料 38…A/D変換器 41…定電流回路 43…電源 44…リレー 45…コンデ
ンサ 46…差動演算増幅器 47…試料 48…A/D変換器 50…外部電源 50′…雑音電
源 51…定電流回路 53…電流
(障害信号電流) 54…絶縁抵抗 55…浮遊容
量 56…差動演算増幅器 57…試料 58…A/D変換器 59…探針の
接触抵抗
Claims (3)
- 【請求項1】抵抗率の測定における被測定試料に定電流
を与える定電流電源回路と、該試料からの出力電圧を測
定する電圧測定回路とを有する抵抗率測定回路におい
て、 上記定電流電源回路と上記電圧測定回路に共通に直流電
圧を印加する共通電源の回路構成を備えるとともに、 上記電圧測定回路は、上記試料からの出力電圧測定端子
に差動増幅器を接続し、該差動増幅器の電源端子に定電
圧を与える定電圧回路と該定電圧回路を定電流回路を介
して上記共通電源の端子に接続する回路構成を備えるこ
とを特徴とする抵抗率測定回路。 - 【請求項2】請求項1記載の抵抗率測定回路において、
上記定電圧回路を浮動電源回路とすることを特徴とする
抵抗率測定回路。 - 【請求項3】請求項1記載の抵抗率測定回路において、
上記定電圧回路は、その電源端子として、上記定電流回
路を介して上記共通電源の各端子に接続する第1の電源
端子と第2の電源端子とを有し、該第1の電源端子と上
記差動増幅器の各出力端子との間に同一抵抗値の抵抗を
それぞれ接続し、これと同じ抵抗値の抵抗を、上記第2
の電源端子と上記差動増幅器の各出力端子との間にそれ
ぞれ接続する回路構成を備えるとともに、上記第1の電
源端子と第2の電源端子の各電圧を上記差動増幅器の各
電源端子にそれぞれ与える回路構成として、差動増幅器
の電源端子にエミッタを、上記第1の電源端子および第
2の電源端子のそれぞれにベースを、また上記共通電源
の各端子にコレクタをそれぞれ接続するトランジスタの
構成を備えるものであることを特徴とする抵抗率測定回
路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07083591A JP3143036B2 (ja) | 1995-04-10 | 1995-04-10 | 抵抗率測定回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07083591A JP3143036B2 (ja) | 1995-04-10 | 1995-04-10 | 抵抗率測定回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08278335A JPH08278335A (ja) | 1996-10-22 |
JP3143036B2 true JP3143036B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=13806740
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07083591A Expired - Lifetime JP3143036B2 (ja) | 1995-04-10 | 1995-04-10 | 抵抗率測定回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3143036B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5920088B2 (ja) * | 2012-07-24 | 2016-05-18 | コニカミノルタ株式会社 | 電流検出回路及び電流検出回路を用いた超音波診断装置 |
CN105486928B (zh) * | 2015-11-25 | 2019-02-15 | 广东工业大学 | 一种热电材料电阻率测量电路 |
-
1995
- 1995-04-10 JP JP07083591A patent/JP3143036B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08278335A (ja) | 1996-10-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3373587B2 (ja) | 電気信号生成装置 | |
JPH0755864A (ja) | 低電圧信号発生装置 | |
KR930700855A (ko) | 전자 소자 테스트및 리드 검사를 동시에 실행하는 시스템 및 그 방법 | |
GB2217466A (en) | Apparatus for measuring an AC electrical parameter of a device | |
JP3143036B2 (ja) | 抵抗率測定回路 | |
JP3197309B2 (ja) | 電気測定装置 | |
JP3562623B2 (ja) | 計測装置 | |
JP3506243B2 (ja) | プロービングシステム及び容量測定方法 | |
JP3019624B2 (ja) | 電流検出装置 | |
KR0140949B1 (ko) | 반도체 장치 및 반도체기판에 형성된 더미 바이폴라 트랜지스터의 전류 증폭율 측정용 장치 | |
JP3147486B2 (ja) | 半導体素子測定回路 | |
JP3496899B2 (ja) | ホール素子及びこれを用いた電力乗算回路 | |
JPH0425659Y2 (ja) | ||
JP3075135B2 (ja) | Lsiテスタ | |
JPH0333020Y2 (ja) | ||
SU1185271A1 (ru) | Устройство дл измерени коэффициента передачи повторител тока | |
JPH0572243A (ja) | 集積回路装置の計測方法 | |
JPH0611506Y2 (ja) | 電線路の事故探査装置 | |
JPH08320346A (ja) | 電気量測定装置 | |
JPH0572259A (ja) | 半導体集積回路装置の測定方法 | |
GB2080957A (en) | Method of suppressing spurious voltages and of measuring fault resistance | |
JPH04203971A (ja) | 電流検出回路 | |
JPS61105470A (ja) | 絶縁抵抗判定制御方式 | |
SU1628011A1 (ru) | Устройство дл измерени удельного сопротивлени полупроводниковых материалов | |
JPS5942691Y2 (ja) | 温度補償回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071222 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081222 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101222 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131222 Year of fee payment: 13 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |