本發(fā)明涉及半導體技術領域，特別涉及一種基于超級背封襯底的外延片電阻率的測量方法。

背景技術：

在硅外延工藝中，需要在襯底背面覆蓋一層背封層。通常是在襯底背面覆蓋一層二氧化硅（lto）作為背封層，超級背封（supersealing）襯底為一種新型的在lto背封層表面再覆蓋一層多晶硅（poly）的具有雙層背封結構的襯底。

在測量硅外延電阻率時，通常采用汞探針電容電壓法（hg-cv），通過背表面導通（back-surface-return-contact）的結構測量硅外延片的電阻率。這種方法要求外延片的襯底能夠與hg-cv設備的真空金屬吸盤緊密接觸產生導通電阻。以lto作為背封層的硅外延片在通過hg-cv測量電阻率前背封層已經用氫氟酸溶液去除，以保證電阻率測量結果的準確性。由于基于supersealing襯底的硅外延片背封層難以通過常規(guī)的使用氫氟酸溶液腐蝕的方法去除，在使用hg-cv測量電阻率時，導致電阻率測量結果不準確。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種基于超級背封襯底的外延片電阻率的測量方法，以解決現(xiàn)有技術中使用hg-cv方法測量超級背封襯底的外延片電阻率時，測量結果不準確的技術問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是：

一種基于超級背封襯底的外延片電阻率的測量方法，包括以下步驟：

對基于超級背封襯底的外延片的多晶背封層進行處理，露出二氧化硅背封層，所述處理的位置包含測量位置；

將處理后的所述基于超級背封襯底的外延片在純水中進行第一清洗；

將經過所述第一清洗的所述基于超級背封襯底的外延片在氫氟酸溶液中漂洗；

將漂洗后的所述基于超級背封襯底的外延片在純水中進行第二清洗；

將經過所述第二清洗的所述基于超級背封襯底的外延片在預設溫度的雙氧水溶液中煮預設時間；

將在雙氧水溶液中煮預設時間后的所述基于超級背封襯底的外延片在純水中進行第三清洗；

通過氮氣將經過所述第三清洗后的所述基于超級背封襯底的外延片吹干；

使用汞探針電容電壓法測量裝置測量吹干后的所述基于超級背封襯底的外延片。

可選的，所述使用汞探針電容電壓法測量裝置測量吹干后的所述基于超級背封襯底的外延片之前，所述方法還包括：

所述汞探針電容電壓法測量裝置包括金屬真空吸盤，所述金屬真空吸盤與所述基于超級背封襯底的外延片接觸，在所述金屬真空吸盤上與所述測量位置對應的位置滴加異丙醇。

可選的，所述在所述金屬真空吸盤上與所述測量位置對應的位置滴加異丙醇，具體包括：

使用滴定管在所述金屬真空吸盤上與所述測量位置對應的位置滴加2滴異丙酮。

可選的，所述對基于超級背封襯底的外延片的多晶背封層進行處理，具體包括：

將劃傷模具覆蓋在所述基于超級背封襯底的外延片的背封層表面，所述劃傷模具設有劃傷開口；

使用劃傷工具通過所述劃傷開口劃傷所述基于超級背封襯底的外延片的背封層表面，劃傷多晶背封層。

可選的，所述劃傷模具包括：基板，所述基板的尺寸不小于所述基于超級背封襯底的外延片的尺寸，所述基板上與所述基板中軸線垂直方向等間隔設有多個預設寬度的劃傷開口，所述劃傷開口貫穿所述基板。

可選的，所述劃傷模包括：基板，所述基板的尺寸不小于所述基于超級背封襯底的外延片的尺寸，所述基板上與所述測量位置對應的位置設有劃傷開口。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：本發(fā)明實施例通過對超級背封襯底的外延片的背封層進行處理破壞絕緣的poly背封層，再通過氫氟酸溶液去除lto背封層，最后使用汞探針電容電壓法測量裝置測量基于超級背封襯底的外延片，使測量結果準確。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的基于超級背封襯底的外延片電阻率的測量方法的實現(xiàn)流程圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的一種劃傷模具的結構示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的另一種劃傷模具的結構示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例提供的hg-cv測量基于超級背封襯底的外延片的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下對照附圖并結合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請參考圖1，圖1是本發(fā)明實施例提供的基于超級背封襯底的外延片電阻率的測量方法的實現(xiàn)流程圖，包括以下步驟：

步驟s101，對基于超級背封襯底的外延片的多晶背封層進行處理，露出二氧化硅背封層，所述處理的位置包含測量位置。

在本發(fā)明實施例中，對基于超級背封襯底的外延片的多晶背封層進行機械劃傷，露出二氧化硅背封層，劃傷的位置包含測量位置；

可選的，將劃傷模具覆蓋在所述基于超級背封襯底的外延片的背封層表面，所述劃傷模具設有劃傷開口；使用劃傷工具通過所述劃傷開口劃傷所述基于超級背封襯底的外延片的背封層表面，劃傷多晶背封層。

在本發(fā)明實施例中，將劃傷模具覆蓋在基于超級背封襯底的外延片的背封層表面，使用劃傷筆通過劃傷開口將基于超級背封襯底的外延片劃傷。所述劃傷筆為筆尖為金剛石的金剛石筆，金剛石筆尖為錐形。通過劃傷模具的劃傷開口對基于超級背封襯底的外延片進行劃傷，能夠提高劃傷效率和劃傷準確率。

進一步的，請參考圖2，圖2是本發(fā)明實施例提供的一種劃傷模具的結構示意圖。所述劃傷模包括：基板201，所述基板201的尺寸不小于所述基于超級背封襯底的外延片的尺寸，所述基板201上與所述基板201中軸線垂直方向等間隔設有多個預設寬度的劃傷開口202，所述劃傷開口202貫穿所述基板。

在本發(fā)明實施例中，在劃傷模具的基板201上與所述基板中軸線垂直方向均勻設置多個劃傷開口202，例如，在基板201上與所述基板201中軸線垂直方向每間隔5毫米設置間距為3毫米寬的劃傷開口202。通過劃傷開口202對基于超級背封襯底的外延片進行均勻劃傷，以保證每個測量位置的導通電阻相同，確保了測量的準確性。

進一步的，請參考圖3，圖3是本發(fā)明實施例提供的另一種劃傷模具的結構示意圖，可選的，所述劃傷模包括：基板301，所述基板301的尺寸不小于所述基于超級背封襯底的外延片的尺寸，所述基板301上與所述測量位置對應的位置設有劃傷開口。

在本發(fā)明實施例中，通過在劃傷模具的基板301上與所述測量位置對應的位置設有劃傷開口302，在劃傷基于超級背封襯底的外延片時，只需要劃傷測量位置即可，操作簡便。

步驟s102，將處理后的所述基于超級背封襯底的外延片在純水中進行第一清洗。

在本發(fā)明實施例中，將劃傷后的基于超級背封襯底的外延片用純水沖洗2分鐘，去除劃傷產生的粉末。

步驟s103，將經過所述第一清洗的所述基于超級背封襯底的外延片在氫氟酸溶液中漂洗。

在本發(fā)明實施例中，將沖洗后的基于超級背封襯底的外延片在10:1的氫氟酸溶液中漂洗10秒，去除表面自然氧化的氧化層和lto背封層。

步驟s104，將漂洗后的所述基于超級背封襯底的外延片在純水中進行第二清洗。

在本發(fā)明實施例中，將在氫氟酸溶液中漂洗后的基于超級背封襯底的外延片在純水中清洗10分鐘，去除殘留的氫氟酸溶液。

步驟s105，將經過所述第二清洗的所述基于超級背封襯底的外延片在預設溫度的雙氧水溶液中煮預設時間。

在本發(fā)明實施例中，經清洗后的基于超級背封襯底的外延片在溫度為70°c到90°c的雙氧水溶液中煮10分鐘，在基于超級背封襯底的外延片表面形成氧化層。

步驟s106，將在雙氧水溶液中煮預設時間后的所述基于超級背封襯底的外延片在純水中進行第三清洗。

在本發(fā)明實施例中，將經雙氧水溶液處理后的超級背封襯底的外延片在純水中清洗10分鐘，去除殘留的雙氧水溶液。

步驟s107，通過氮氣將經過所述第三清洗后的所述基于超級背封襯底的外延片吹干。

步驟s108，使用汞探針電容電壓法測量裝置測量吹干后的所述基于超級背封襯底的外延片。

在本發(fā)明實施例中，基于超級背封襯底的外延片從下至上依次為背封層（附圖未顯示）、襯底層402、外延層403，將吹干后的基于超級背封襯底的外延片放到hg-cv裝置的金屬真空吸盤401上，具有背封層的一面與金屬真空吸盤401接觸。其測量原理為：以n型摻雜為例，經過雙氧水溶液處理后的超級背封襯底的外延片的正表面經化學反應生長一層氧化膜404，形成絕緣層，相當于一個pn結。測量時在氧化膜404的上方直接接觸汞電極405，這樣在pn結的交界面就形成空間電荷區(qū)。同時，破壞基于超級背封襯底的外延片的poly背封層和lto背封層，露出襯底層402，金屬真空吸盤401與襯底層402接觸的位置形成歐姆接觸，這時在金屬汞和超級背封襯底的外延片背面上施加外加變化的電壓時，則pn結空間電荷也隨著發(fā)生變化，即電容效應，稱為勢壘電容，再通過計算空間電荷的數(shù)量換算成電阻率，從而獲得超級背封襯底的外延片電阻率。

可選的，在使用汞探針電容電壓法測量裝置測量所述基于超級背封襯底的外延片之前，所述方法還包括：所述汞探針電容電壓法測量裝置包括金屬真空吸盤，所述金屬真空吸盤與所述基于超級背封襯底的外延片接觸，在所述金屬真空吸盤上與所述測量位置對應的位置滴加異丙醇。。

可選的，使用滴定管在所述金屬真空吸盤上與所述測量位置對應的位置滴加2滴異丙醇。

在本發(fā)明實施例中，在測量時，測量位置滴加異丙醇可將超級背封襯底的外延片的襯底基片和金屬真空吸盤導通，降低測量時的導通電阻。

本發(fā)明實施例通過對超級背封襯底的外延片的背封層進行處理破壞絕緣的poly背封層，再通過氫氟酸溶液去除lto背封層，最后使用汞探針電容電壓法測量裝置測量基于超級背封襯底的外延片，使測量結果準確。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。