專(zhuān)利名稱(chēng)：一種硅外延層過(guò)渡區(qū)的無(wú)損檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硅外延生長(zhǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硅外延層過(guò)渡區(qū)的無(wú)損檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
硅外延片是一種廣泛應(yīng)用于各種半導(dǎo)體器件及模塊的半導(dǎo)體材料，在被視為“信息工業(yè)的糧食”的集成電路制造鏈條中，處于前端基礎(chǔ)地位，被廣泛應(yīng)用于風(fēng)能、太陽(yáng)能、汽車(chē)、手機(jī)、家電等高檔電子消費(fèi)產(chǎn)品中。硅外延產(chǎn)品一般是以重?fù)缴?、重?fù)搅住⒅負(fù)戒R、重?fù)脚鸸钂伖馄鳛橐r底加工而成。硅外延片具有結(jié)晶完美無(wú)晶體原生缺陷、外延層電阻率和厚度精確可控、過(guò)渡區(qū)可調(diào)等優(yōu)良的特性，其外延層被廣泛用于集成電路及分立器件等制作中，可以滿(mǎn)足生產(chǎn)功率場(chǎng)效應(yīng)器件、絕緣柵雙極晶體管、肖特基二極管、微處理器、電荷藕合器件和快閃存儲(chǔ)器等的要求。而硅外延層過(guò)渡區(qū)的長(zhǎng)短、有效厚度的大小直接影響到了最終產(chǎn)品的擊穿電壓、正向壓降、反向壓降、反向恢復(fù)時(shí)間等關(guān)鍵參數(shù)。而目前測(cè)量過(guò)渡區(qū)的方法是利用擴(kuò)展電阻法測(cè)量縱向分布曲線(xiàn)來(lái)獲得，該方法是破壞性測(cè)量，一般只能做定性測(cè)量很難做到定量，測(cè)量區(qū)域小，測(cè)量時(shí)需從硅外延片上切下一小方塊區(qū)域，粘貼在有固定角度的磨塊上，研磨得到傾斜的剖面，然后對(duì)這個(gè)剖面縱向以固定的間隔進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)計(jì)算得到厚度和電阻率的分布。因此開(kāi)發(fā)一種無(wú)損、快捷、高效的檢測(cè)方法勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種硅外延層過(guò)渡區(qū)的無(wú)損檢測(cè)方法，具有無(wú)損、準(zhǔn)確率高、檢測(cè)速度快的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是
一種硅外延層過(guò)渡區(qū)的無(wú)損檢測(cè)方法，包括下述步驟
(1)生長(zhǎng)前利用電容位移傳感器的方法先測(cè)量硅襯底片總厚度Tsub；
(2)將此片外延生長(zhǎng)，取片后利用紅外膜厚測(cè)試儀測(cè)量硅外延層厚度T印i，測(cè)量位置和外延前測(cè)量硅襯底片厚度的位置相對(duì)應(yīng)；
(3)然后利用電容位移傳感器的方法再測(cè)量此片的總厚度Ttot，其測(cè)量位置和襯底片測(cè)量厚度的位置相對(duì)應(yīng)；
(4)利用公式(硅襯底片總厚度Tsub+硅外延層厚度T印i)-外延后硅片的總厚度 Ttot，得到過(guò)渡區(qū)長(zhǎng)度。如果該值為負(fù)，即襯底片總厚度Tsub+硅外延層厚度I^pi〈外延后硅片的總厚度Ttot，即表示為外延層向襯底外擴(kuò)。該值為正時(shí)，即襯底片總厚度Tsub+硅外延層厚度T印i >外延后硅片的總厚度Ttot，則是由襯底擴(kuò)至外延層。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于
1.因?yàn)楸痉椒ú痪咂茐男?，?duì)檢測(cè)部位無(wú)損傷，因此可以外延片上多個(gè)位置的100%檢驗(yàn)。2.本發(fā)明的檢測(cè)方法準(zhǔn)確率高，檢測(cè)速度快，提高了檢驗(yàn)效率。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例中所用紅外膜厚測(cè)試儀型號(hào)ACCENT STRATUS ；電容位移傳感器型號(hào)ADE ULTRASCAN 9600。實(shí)施例1
本實(shí)施例中，襯底電阻率為0. 012 ohm. cm,外延層電阻率為14. 2 ohm. cm。取中心點(diǎn)及其他部位的四個(gè)點(diǎn)按照下述步驟進(jìn)行檢測(cè)
(1)生長(zhǎng)前利用電容位移傳感器的方法先測(cè)量硅襯底片總厚度Tsub；
(2)將此片外延生長(zhǎng)，取片后利用紅外膜厚測(cè)試儀測(cè)量硅外延層厚度T印i，測(cè)量位置和外延前測(cè)量硅襯底片厚度的位置相對(duì)應(yīng)；
(3)然后利用電容位移傳感器的方法再測(cè)量此片的總厚度Ttot，其測(cè)量位置和襯底片測(cè)量厚度的位置相對(duì)應(yīng)；
(4)利用公式(硅襯底片總厚度Tsub+硅外延層厚度T印i)-外延后硅片的總厚度 Ttot，得到過(guò)渡區(qū)長(zhǎng)度，檢測(cè)數(shù)據(jù)及結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表1。
表1檢測(cè)數(shù)據(jù)及結(jié)果統(tǒng)計(jì)(單位μ m)
權(quán)利要求
1. 一種硅外延層過(guò)渡區(qū)的無(wú)損檢測(cè)方法，其特征在于包括下述步驟(1)生長(zhǎng)前利用電容位移傳感器的方法先測(cè)量硅襯底片總厚度Tsub；(2)將硅襯底片外延生長(zhǎng)，取片后利用紅外膜厚測(cè)試儀測(cè)量硅外延層厚度T印i，測(cè)量位置和外延前測(cè)量硅襯底片厚度的位置相對(duì)應(yīng)；(3)然后利用電容位移傳感器測(cè)量外延后的硅片的總厚度Ttot，其測(cè)量位置和硅襯底片測(cè)量厚度的位置相對(duì)應(yīng)；(4)利用公式(硅襯底片總厚度Tsub+硅外延層厚度T印i)-外延后硅片的總厚度 Ttot，得到過(guò)渡區(qū)長(zhǎng)度。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種硅外延層過(guò)渡區(qū)的無(wú)損檢測(cè)方法，屬于硅外延生長(zhǎng)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的方法包括下述步驟(1)生長(zhǎng)前利用電容位移傳感器的方法先測(cè)量硅襯底片總厚度Tsub；(2)將硅襯底片外延生長(zhǎng)，取片后利用紅外膜厚測(cè)試儀測(cè)量硅外延層厚度Tepi，測(cè)量位置和外延前測(cè)量硅襯底片厚度的位置相對(duì)應(yīng)；(3)然后利用電容位移傳感器測(cè)量外延后的硅片的總厚度Ttot，其測(cè)量位置和硅襯底片測(cè)量厚度的位置相對(duì)應(yīng)；(4)利用公式:(硅襯底片總厚度Tsub+硅外延層厚度Tepi)–外延后硅片的總厚度Ttot，得到過(guò)渡區(qū)長(zhǎng)度。本發(fā)明的方法具有無(wú)損、準(zhǔn)確率高、檢測(cè)速度快的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01B7/06GK102538732SQ20121001390
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者趙麗霞, 陳秉克 申請(qǐng)人:河北普興電子科技股份有限公司