本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體材料的電阻率的測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

擴(kuò)展電阻探針?lè)ㄓ糜诙繙y(cè)量某些半導(dǎo)體材料的局部電導(dǎo)率，空間分辨率高測(cè)量取樣體積為10-10cm³左右，測(cè)量重復(fù)精度優(yōu)于1％。將硅片磨角后用擴(kuò)展電阻法可以測(cè)量分辨深度方向30nm以?xún)?nèi)電阻率的變化。因此，擴(kuò)展電阻探針是硅材料及器件生產(chǎn)工藝質(zhì)量測(cè)試手段，也可以用于砷化鎵、化銦等其他半導(dǎo)體材料的電阻率分布測(cè)試。

現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)裸硅片或已工藝硅片但上面的所有層次均被剝離后使用擴(kuò)展電阻儀(以下簡(jiǎn)稱(chēng)srp)測(cè)試縱向的輪廓(profile)時(shí)，起始點(diǎn)位置的準(zhǔn)確確定，可以最大程度的避免srp測(cè)試過(guò)程中設(shè)備誤差或人為誤差導(dǎo)致的起始點(diǎn)橫向位移的問(wèn)題引起結(jié)深偏差。

現(xiàn)有技術(shù)中在進(jìn)行所述測(cè)試時(shí)不可避免的存在誤差現(xiàn)象，但是多數(shù)情況下是用srp設(shè)備測(cè)試外延曲線(xiàn)分布，一般并不特別關(guān)注深度的誤差，如果關(guān)注深度，則每測(cè)試一個(gè)樣品前都做一次探針定位(probelocation)，以校準(zhǔn)測(cè)試的起始位置。

現(xiàn)有測(cè)試方法是設(shè)備首先進(jìn)行探針定位(probelocation)，即校準(zhǔn)設(shè)備，使預(yù)設(shè)起始位置(如圖1a中左邊第一個(gè)圓圈)與實(shí)際測(cè)試位置一致。隨后測(cè)量時(shí)將扎針的預(yù)設(shè)起始位置設(shè)在研磨交界線(xiàn)上，即圖1a中樣品表面101與右側(cè)研磨斜面102的交界線(xiàn)11，測(cè)試結(jié)束默認(rèn)srp的實(shí)際探針第一個(gè)位置在交界線(xiàn)上，并將此點(diǎn)作為測(cè)試曲線(xiàn)的第一個(gè)點(diǎn)12。但是實(shí)際測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)，盡管做了探針定位(probelocation)，但測(cè)試多個(gè)樣品時(shí)，實(shí)際測(cè)試的起始位置，與預(yù)設(shè)的位置存在一定的偏移(如圖1b)，導(dǎo)致測(cè)試曲線(xiàn)與結(jié)深均出現(xiàn)一定的偏差。如果每片測(cè)試前都做探針定位(probelocation)，偏差會(huì)減少，但工作效率很低。

因此，需要對(duì)目前所述半導(dǎo)體材料電阻率的測(cè)試方法作進(jìn)一步的改進(jìn)，以便消除上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在具體實(shí)施方式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。

本發(fā)明為了克服目前存在問(wèn)題，提供了一種半導(dǎo)體材料的電阻率的測(cè)試方法，包括：

步驟s1：對(duì)半導(dǎo)體材料樣品進(jìn)行研磨處理，以得到樣品表面和研磨斜面的交界線(xiàn)；

步驟s2：進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試時(shí)在所述交界線(xiàn)的左側(cè)的所述樣品表面中預(yù)設(shè)起始位置預(yù)留n個(gè)測(cè)試點(diǎn)，以確保第n+1個(gè)點(diǎn)在所述交界線(xiàn)上或在所述交界線(xiàn)附近，其中n為自然數(shù)；

步驟s3：根據(jù)所述步驟s2中的結(jié)果進(jìn)行分析并以距離所述交界線(xiàn)最近的一個(gè)點(diǎn)確定為測(cè)試起始點(diǎn)。

可選地，所述方法還進(jìn)一步包括：

步驟s4：根據(jù)所述步驟s2中的測(cè)試結(jié)果建立分析測(cè)試曲線(xiàn)，并將所述分析測(cè)試曲線(xiàn)中所述測(cè)試起始點(diǎn)之前的數(shù)據(jù)刪除。

可選地，在所述步驟s1中，還包括對(duì)研磨后的所述半導(dǎo)體材料樣品進(jìn)行清洗的步驟。

可選地，在所述步驟s2中，測(cè)試時(shí)在預(yù)設(shè)起始位置預(yù)留5個(gè)點(diǎn)在交界線(xiàn)的左側(cè)，確保第6個(gè)點(diǎn)在所述交界線(xiàn)上或附近。

可選地，在分析測(cè)試曲線(xiàn)時(shí)，將前5個(gè)點(diǎn)刪除，選用第6個(gè)點(diǎn)成為所述分析曲線(xiàn)的所述測(cè)試起始點(diǎn)。

可選地，在所述步驟s3中在所述測(cè)試完成后，在顯微鏡下觀察所述樣品上的針跡，以確定所述測(cè)試起始點(diǎn)

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供了一種半導(dǎo)體材料的電阻率的測(cè)試方法，所述方法在測(cè)試開(kāi)始預(yù)設(shè)起始位置時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況預(yù)留n個(gè)點(diǎn)在樣品表面，確保第n+1個(gè)點(diǎn)在研磨交界線(xiàn)上；測(cè)試完成后在設(shè) 備的高倍顯微鏡下觀察實(shí)際測(cè)試針跡，選擇落在研磨交界線(xiàn)上或者離研磨交界線(xiàn)最近的點(diǎn)為測(cè)試的真正測(cè)試起始點(diǎn)；分析測(cè)試曲線(xiàn)時(shí)，將真正測(cè)試起始點(diǎn)左側(cè)的點(diǎn)刪除，確保測(cè)試深度的準(zhǔn)確性。此方法可以將誤差控制在半個(gè)步徑的范圍內(nèi)，極大提高了分析效率。

本發(fā)明所述方法通過(guò)起始位置的巧妙設(shè)定及測(cè)試后第一個(gè)點(diǎn)的準(zhǔn)確確定，可極大減少測(cè)試時(shí)因第一個(gè)測(cè)試點(diǎn)偏移而導(dǎo)致的測(cè)試偏差，從而準(zhǔn)確測(cè)試樣品的實(shí)際深度并提高工作效率。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于所述方法每次可進(jìn)行多個(gè)樣品連續(xù)測(cè)試，如果每個(gè)樣品測(cè)試10分鐘，則一小時(shí)內(nèi)可測(cè)試完成6個(gè)樣品，而業(yè)界現(xiàn)有的技術(shù)每測(cè)試一個(gè)點(diǎn)前做探針定位(probelocation)，則每片至少需要耗時(shí)20分鐘，6片估計(jì)需要分析2小時(shí)，且測(cè)試過(guò)程中人員不能離開(kāi)設(shè)備，即費(fèi)人工又耗機(jī)時(shí)測(cè)試效率極低，本發(fā)明既提高了效率又提高了分析的準(zhǔn)確度。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來(lái)解釋本發(fā)明的裝置及原理。在附圖中，

圖1a-1b為現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)試所述半導(dǎo)體材料電阻率的過(guò)程示意圖；

圖2a-2c為本發(fā)明中測(cè)試所述半導(dǎo)體材料電阻率的過(guò)程示意圖；

圖3為本發(fā)明一具體地實(shí)施中測(cè)試所述半導(dǎo)體材料電阻率的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明可以無(wú)需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明能夠以不同形式實(shí)施，而不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里提出的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例將使公開(kāi)徹底和完全，并且將本發(fā)明的范圍完全地傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚，層和區(qū)的尺寸以及相對(duì)尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標(biāo)記表示相同的元件。

應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)元件或?qū)颖环Q(chēng)為“在...上”、“與...相鄰”、“連接到”或“耦 合到”其它元件或?qū)訒r(shí)，其可以直接地在其它元件或?qū)由?、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或?qū)?，或者可以存在居間的元件或?qū)印Ｏ喾?，?dāng)元件被稱(chēng)為“直接在...上”、“與...直接相鄰”、“直接連接到”或“直接耦合到”其它元件或?qū)訒r(shí)，則不存在居間的元件或?qū)?。?yīng)當(dāng)明白，盡管可使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等描述各種元件、部件、區(qū)、層和/或部分，這些元件、部件、區(qū)、層和/或部分不應(yīng)當(dāng)被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)區(qū)分一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分與另一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分。因此，在不脫離本發(fā)明教導(dǎo)之下，下面討論的第一元件、部件、區(qū)、層或部分可表示為第二元件、部件、區(qū)、層或部分。

空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在這里可為了方便描述而被使用從而描述圖中所示的一個(gè)元件或特征與其它元件或特征的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)明白，除了圖中所示的取向以外，空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)意圖還包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附圖中的器件翻轉(zhuǎn)，然后，描述為“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征將取向?yàn)樵谄渌蛱卣鳌吧稀?。因此，示例性術(shù)語(yǔ)“在...下面”和“在...下”可包括上和下兩個(gè)取向。器件可以另外地取向(旋轉(zhuǎn)90度或其它取向)并且在此使用的空間描述語(yǔ)相應(yīng)地被解釋。

在此使用的術(shù)語(yǔ)的目的僅在于描述具體實(shí)施例并且不作為本發(fā)明的限制。在此使用時(shí)，單數(shù)形式的“一”、“一個(gè)”和“所述/該”也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚指出另外的方式。還應(yīng)明白術(shù)語(yǔ)“組成”和/或“包括”，當(dāng)在該說(shuō)明書(shū)中使用時(shí)，確定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個(gè)或更多其它的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括相關(guān)所列項(xiàng)目的任何及所有組合。

為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟以及詳細(xì)的結(jié)構(gòu)，以便闡釋本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。

實(shí)施例一

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供了一種半導(dǎo)體材料電阻率的測(cè)試方法，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所述方法作進(jìn)一步的說(shuō)明，其中，圖2a-2c為本發(fā)明中測(cè)試所述半導(dǎo)體材料電阻率的過(guò)程示意圖。

本發(fā)明所述半導(dǎo)體材料電阻率的測(cè)試方法，包括：

步驟s1：對(duì)半導(dǎo)體材料樣品進(jìn)行研磨處理，以得到樣品表面和研磨斜面的交界線(xiàn)；

步驟s2：進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試時(shí)在所述交界線(xiàn)的左側(cè)的所述樣品表面中預(yù)設(shè)起始位置預(yù)留n個(gè)測(cè)試點(diǎn)，以確保第n+1個(gè)點(diǎn)在所述交界線(xiàn)上或在所述交界線(xiàn)附近，其中n為自然數(shù)；

步驟s3：根據(jù)所述步驟s2中的結(jié)果進(jìn)行分析并以距離所述交界線(xiàn)最近的一個(gè)點(diǎn)確定為測(cè)試起始點(diǎn)。

可選地，所述方法還進(jìn)一步包括：

步驟s4：根據(jù)所述步驟s2中的測(cè)試結(jié)果建立分析測(cè)試曲線(xiàn)，并將所述分析測(cè)試曲線(xiàn)中所述測(cè)試起始點(diǎn)之前的數(shù)據(jù)刪除。

具體地，在本發(fā)明中為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的起始點(diǎn)位置不夠準(zhǔn)確的問(wèn)題，根據(jù)實(shí)際情況預(yù)留n個(gè)點(diǎn)在樣品表面，確保第n+1個(gè)點(diǎn)在研磨交界線(xiàn)上，如圖2a所示，首先提供待檢測(cè)的半導(dǎo)體材料，其中，所述半導(dǎo)體材料202可以為裸硅片或已工藝硅片但上面的所有層次均被剝離后得到的材料。

然后對(duì)所述半導(dǎo)體材料進(jìn)行擴(kuò)散電阻率測(cè)試的預(yù)處理，例如對(duì)所述樣品進(jìn)行研磨處理，以得到樣品表面202和研磨斜面201的交界線(xiàn)21。

具體的處理方法可以包括但不局限于以下步驟：

首先，將已知導(dǎo)電類(lèi)型、晶向和結(jié)構(gòu)的硅片清洗干燥，加熱磨角器中的樣品座，并在其斜面上涂少許白蠟，把樣品按測(cè)量位置貼在斜面上，注意使樣品與斜面緊貼。把樣品座放在固定架中，使其處于適當(dāng)位置，旋緊調(diào)整螺絲，用乙醇擦去樣品表面的白蠟。

然后，在打毛的平面玻璃上，放少許粒度為0.1um的研磨膏(還可以選用0.25um或0.05um的研磨膏)和拋光專(zhuān)用油，把裝好樣品的磨角器放置其上，用輕力進(jìn)行研磨，使研磨斜面201與樣品表面202的交線(xiàn)21成一明顯的直線(xiàn)，估計(jì)磨出的斜面正好包含需測(cè)試的深度為止。

最后，用丙酮擦拭樣品表面，處理潔凈后，把樣品放置在樣品臺(tái)上準(zhǔn)備測(cè)量。

在所述步驟s2中，將預(yù)設(shè)起始位置的起始點(diǎn)22(如圖2a中左邊第一個(gè)圓圈)設(shè)在研磨交界線(xiàn)21左側(cè)的樣品表面202上，以保證所述預(yù)起始位置到 所述研磨交界線(xiàn)21足以預(yù)留n個(gè)點(diǎn)在樣品表面，在選定所述起始位置之后進(jìn)行測(cè)試。

在所述步驟s2中，測(cè)試時(shí)在預(yù)設(shè)起始位置預(yù)留n個(gè)測(cè)試點(diǎn)在所述交界線(xiàn)的左側(cè)的所述樣品中，當(dāng)所述第n+1個(gè)點(diǎn)在所述交界線(xiàn)上時(shí)，以所述n+1個(gè)點(diǎn)作為測(cè)試起始點(diǎn)。具體地，在具體的實(shí)施方式中，在高倍顯微鏡下預(yù)設(shè)起始位置時(shí)，預(yù)留5個(gè)點(diǎn)(具體可以根據(jù)實(shí)際需要適當(dāng)更改點(diǎn)數(shù))在研磨交界線(xiàn)的左側(cè)(即樣品表面上)，確保第6個(gè)點(diǎn)在研磨交界線(xiàn)上，而不是將第1個(gè)點(diǎn)設(shè)在研磨交界線(xiàn)上，如圖2b所示。

在測(cè)試完成之后，根據(jù)所述步驟s2中的結(jié)果進(jìn)行分析并以距離所述交界線(xiàn)最近的一個(gè)點(diǎn)確定為測(cè)試起始點(diǎn)。

具體地，測(cè)試完成后，在顯微鏡下觀察樣品上的針跡，如圖2b，樣品表面觀察到5個(gè)扎針痕跡，第6個(gè)針跡落在研磨交界線(xiàn)上，如箭頭所指示的點(diǎn)。

進(jìn)一步，所述步驟s2中，當(dāng)所述第n+1個(gè)點(diǎn)在所述交界線(xiàn)附近時(shí)，判斷所述第n個(gè)點(diǎn)和所述n+1個(gè)點(diǎn)到所述交界線(xiàn)的距離，選擇距離所述交界線(xiàn)最近的那個(gè)點(diǎn)作為測(cè)試起始點(diǎn)。例如在所述步驟s2中，當(dāng)實(shí)際測(cè)試針跡落在研磨交界線(xiàn)的左或右時(shí)，則選擇最接近研磨交界線(xiàn)的點(diǎn)作為曲線(xiàn)的真正起始點(diǎn)，分析時(shí)減去真正測(cè)試起始點(diǎn)左側(cè)的點(diǎn)，這樣測(cè)試深度與實(shí)際深度的誤差可以控制在半個(gè)步徑的范圍內(nèi)。

具體地，如圖2c所述，樣品表面觀察到5個(gè)扎針痕跡，第6個(gè)針跡落在研磨交界線(xiàn)附近，并且比較第5個(gè)點(diǎn)和第6個(gè)點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)第6個(gè)點(diǎn)距離所述交界線(xiàn)更近，如箭頭所指示的點(diǎn)，因此選擇第6個(gè)點(diǎn)作為真正的測(cè)試起始點(diǎn)。

在所述步驟s4中，分析測(cè)試曲線(xiàn)時(shí)，根據(jù)所述步驟s3中的所述測(cè)試起始點(diǎn)作為真正的起始點(diǎn)作為數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將所述分析測(cè)試曲線(xiàn)中所述起始點(diǎn)之前的數(shù)據(jù)刪除。

例如在該實(shí)施例中，將第6個(gè)點(diǎn)作為真正的測(cè)試起始點(diǎn)，則將前5個(gè)點(diǎn)刪除，則第6個(gè)點(diǎn)成為曲線(xiàn)的真正的起始點(diǎn)。

至此，完成了本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體材料電阻率測(cè)試的相關(guān)步驟的介紹。在上述步驟之后，還可以包括其他相關(guān)步驟，此處不再贅述。并且，除了上 述步驟之外，本實(shí)施例的方法還可以在上述各個(gè)步驟之中或不同的步驟之間包括其他步驟，這些步驟均可以通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)中的各種工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)，此處不再贅述。

圖3為本發(fā)明一具體地實(shí)施中測(cè)試所述半導(dǎo)體材料電阻率的工藝流程圖，包括：

步驟s1：對(duì)半導(dǎo)體材料樣品進(jìn)行研磨處理，以得到樣品表面和研磨斜面的交界線(xiàn)；

步驟s2：進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試時(shí)在所述交界線(xiàn)的左側(cè)的所述樣品表面中預(yù)設(shè)起始位置預(yù)留n個(gè)測(cè)試點(diǎn)，以確保第n+1個(gè)點(diǎn)在所述交界線(xiàn)上或在所述交界線(xiàn)附近，其中n為自然數(shù)；

步驟s3：根據(jù)所述步驟s2中的結(jié)果進(jìn)行分析并以距離所述交界線(xiàn)最近的一個(gè)點(diǎn)確定為測(cè)試起始點(diǎn)；

步驟s4：根據(jù)所述步驟s2中的測(cè)試結(jié)果建立分析測(cè)試曲線(xiàn)，并將所述分析測(cè)試曲線(xiàn)中所述測(cè)試起始點(diǎn)之前的數(shù)據(jù)刪除。

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供了一種半導(dǎo)體材料的電阻率的測(cè)試方法，所述方法在測(cè)試開(kāi)始預(yù)設(shè)起始位置時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況預(yù)留n個(gè)點(diǎn)在樣品表面，確保第n+1個(gè)點(diǎn)在研磨交界線(xiàn)上；測(cè)試完成后在設(shè)備的高倍顯微鏡下觀察實(shí)際測(cè)試針跡，選擇落在研磨交界線(xiàn)上或者離研磨交界線(xiàn)最近的點(diǎn)為測(cè)試的真正測(cè)試起始點(diǎn)；分析測(cè)試曲線(xiàn)時(shí)，將真正測(cè)試起始點(diǎn)左側(cè)的點(diǎn)刪除，確保測(cè)試深度的準(zhǔn)確性。此方法可以將誤差控制在半個(gè)步徑的范圍內(nèi)，極大提高了分析效率。

本發(fā)明所述方法通過(guò)起始位置的巧妙設(shè)定及測(cè)試后第一個(gè)點(diǎn)的準(zhǔn)確確定，可極大減少測(cè)試時(shí)因第一個(gè)測(cè)試點(diǎn)偏移而導(dǎo)致的測(cè)試偏差，從而準(zhǔn)確測(cè)試樣品的實(shí)際深度并提高工作效率。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于所述方法每次可進(jìn)行多個(gè)樣品連續(xù)測(cè)試，如果每個(gè)樣品測(cè)試10分鐘，則一小時(shí)內(nèi)可測(cè)試完成6個(gè)樣品，而業(yè)界現(xiàn)有的技術(shù)每測(cè)試一個(gè)點(diǎn)前做探針定位(probelocation)，則每片至少需要耗時(shí)20分鐘，6片估計(jì)需要分析2小時(shí)，且測(cè)試過(guò)程中人員不能離開(kāi)設(shè)備，即費(fèi)人工又耗機(jī)時(shí)測(cè)試效率極低，本發(fā)明既提高了效率又提高了分析的準(zhǔn)確度。

本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說(shuō)明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍 內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以?xún)?nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書(shū)及其等效范圍所界定。