專利名稱：硅拋光片或外延片層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷的無損檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硅拋光片或外延片層的檢測方法，尤其是一種硅拋光片或外延片層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷的無損檢測方法。
背景技術(shù)：
硅是一種非常重要的半導(dǎo)體材料，可用于制作二極管、三極管、發(fā)光器件、壓敏元件、太陽能電池等元器件。一件含硅的半導(dǎo)體元器件的制成，往往需要復(fù)雜工藝程序才能完成，其中包括在硅片上生長外延層，形成硅外延片。但硅外延過程中往往會出現(xiàn)層錯(cuò)和位錯(cuò)。出現(xiàn)層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷，會對電子器件造成增加漏電流、降低柵氧化層質(zhì)量和造成擊穿等影響。目前檢測硅拋光片及外延片層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷的方法是通過化學(xué)擇優(yōu)腐蝕液來顯示晶體缺陷。[111]硅使用Sirtl腐蝕液，[100]硅使用khimmel腐蝕液。中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14142-93公開了硅外延層晶體完整性檢驗(yàn)方法，本方法采用的腐蝕液需要用鉻酸溶液和氫氟酸等有害物質(zhì)，對硅表面的造成損傷和染色，檢測后的外延片無法正常使用，因此只能用于抽檢，無法實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中所有的片子的100%檢驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種硅拋光片或外延片層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷無損檢測方法，此方法具有操作簡單、對被測樣本無損傷等優(yōu)點(diǎn)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是
(1)設(shè)定表面顆粒測試儀的顆粒直徑測試區(qū)間；
(2)將待測試的拋光片或外延片放在測試臺上，開始依次測試，并記錄下每個(gè)區(qū)間的顆粒數(shù)據(jù)；
(3)將顆粒數(shù)據(jù)進(jìn)行分檔，然后從顆粒多的檔開始分別對每檔的最高值抽取一片腐蝕看缺陷，直至腐蝕到?jīng)]有見缺陷的檔，記錄這個(gè)檔位最高值為A ；
(4)抽測2-3片A檔位的拋光片或外延片，確認(rèn)未見層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷；
(5)把A減10設(shè)定為分檢層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷的標(biāo)準(zhǔn)；
(6)檢驗(yàn)其它的拋光片或外延片，高于標(biāo)準(zhǔn)的拋光片或外延片標(biāo)為層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷不合格。最佳實(shí)施方案為
(1)設(shè)定表面顆粒測試儀的顆粒直徑測試區(qū)間為0.16-0. 20微米；0. 20-0. 30微米；大于0. 30微米；
(2)將待測試的拋光片或外延片放在測試臺上，開始依次測試，并記錄下每個(gè)區(qū)間的顆粒數(shù)據(jù)；
(3)將0.16-0. 30微米區(qū)間內(nèi)的數(shù)據(jù)每間隔5-15個(gè)顆粒分為一檔，然后從顆粒多的檔開始分別對每檔的最高值抽取一片腐蝕看缺陷，直至腐蝕到?jīng)]有見缺陷的檔，記錄這個(gè)檔位最高值為A ；
(4)抽測2-3片A檔位的拋光片或外延片，確認(rèn)未見層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷；
(5)把A減10設(shè)定為分檢層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷的標(biāo)準(zhǔn)；
(6)檢驗(yàn)其它的拋光片或外延片，高于標(biāo)準(zhǔn)的拋光片或外延片標(biāo)為層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷不合格。步驟(3)中優(yōu)選為每間隔10個(gè)顆粒分為一檔。硅拋光片或外延片中的缺陷是結(jié)晶的不完美，這些缺陷或多或少都會在激光掃描表面時(shí)對光散射結(jié)果有貢獻(xiàn)，經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)研究最終確定顆粒及缺陷密度和顯微鏡下能觀察到的層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷對應(yīng)區(qū)間，利用這種方法對各種類型的硅拋光片及外延片進(jìn)行無損檢測和腐蝕在顯微鏡下觀察比對，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證準(zhǔn)確率達(dá)到100%。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于
1.本發(fā)明的檢測方法不使用鉻酸、HF等有害物質(zhì)，解決了有害物質(zhì)的排放問題，同時(shí)避免了檢驗(yàn)人員接觸有害物質(zhì)。2.本發(fā)明的檢測方法不會對檢驗(yàn)的拋光片及外延片造成損傷和染色，檢驗(yàn)之后仍然可以使用，實(shí)用經(jīng)濟(jì)。3.實(shí)現(xiàn)拋光片及外延片的100%檢驗(yàn)，避免了以前抽檢造成的漏檢風(fēng)險(xiǎn)。4.本發(fā)明的檢測方法準(zhǔn)確率可達(dá)100%。5.本發(fā)明的檢測方法確定A值之后就能批量檢驗(yàn)，檢測速度快，提高了檢驗(yàn)效率。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例中使用表面顆粒測試儀可以使用如KLA-TENC0R的6200 6220 6400 6420 SPl等系列。
實(shí)施例(1)設(shè)定表面顆粒測試儀的顆粒直徑測試區(qū)間為0. 16-0. 20微米；0. 20-0. 30微米；大于0. 30微米；
(2)將待測試的拋光片或外延片放在測試臺上，開始依次測試，并記錄下每個(gè)區(qū)間的顆粒數(shù)據(jù)，記錄數(shù)據(jù)見表1 ；
(3)對0.16-0. 30微米區(qū)間的顆粒數(shù)據(jù)每間隔10個(gè)分為一檔，然后從180-190檔位開始對最高值抽取一片腐蝕看層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷，直至腐蝕到?jīng)]有見層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷的檔位， 記錄這個(gè)檔位最大值為A為80 ；
表1區(qū)間內(nèi)的顆粒數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.一種硅拋光片或外延片層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷的無損檢測方法，其特征在于包括下述步驟(1)設(shè)定表面顆粒測試儀的顆粒直徑測試區(qū)間；(2)將待測試的拋光片或外延片放在測試臺上，開始依次測試，并記錄下每個(gè)區(qū)間的顆粒數(shù)據(jù)；(3)將顆粒數(shù)據(jù)進(jìn)行分檔，然后從顆粒多的檔位開始分別對每檔位的最高值抽取一片腐蝕看缺陷，直至腐蝕到?jīng)]有見缺陷的檔，記錄這個(gè)檔位最高值為A ；(4)抽測2-3片A檔位的拋光片或外延片，確認(rèn)未見層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷；(5)把A減10設(shè)定為分檢層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷的標(biāo)準(zhǔn)；(6)檢驗(yàn)其它的拋光片或外延片，高于標(biāo)準(zhǔn)的拋光片或外延片標(biāo)為層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷不合格。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅拋光片或外延片層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷的無損檢測方法，其特征在于包括下述步驟(1)設(shè)定表面顆粒測試儀的顆粒直徑測試區(qū)間為0.16-0. 20微米，0. 20-0. 30微米，大于0. 30微米；(2)將待測試的拋光片或外延片放在測試臺上，開始依次測試，并記錄下每個(gè)區(qū)間的顆粒數(shù)據(jù)；(3)將0.16-0. 30微米區(qū)間內(nèi)的數(shù)據(jù)每間隔5-15個(gè)顆粒分為一檔，然后從顆粒多的檔開始分別對每檔的最高值抽取一片腐蝕看缺陷，直至腐蝕到?jīng)]有見缺陷的檔，記錄這個(gè)檔位最高值為A ；(4)抽測2-3片A檔位的拋光片或外延片，確認(rèn)未見層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷；(5)把A減10設(shè)定為分檢層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷的標(biāo)準(zhǔn)；(6)檢驗(yàn)其它的拋光片或外延片，高于標(biāo)準(zhǔn)的拋光片或外延片標(biāo)為層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷不合格。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種硅拋光片或外延片層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷的無損檢測方法，其特征在于步驟(3)中顆粒數(shù)據(jù)每間隔10個(gè)顆粒分為一檔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硅拋光片或外延片層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷的無損檢測方法，包括下述步驟(1)設(shè)定表面顆粒測試儀的顆粒直徑測試區(qū)間；(2)將待測試的拋光片或外延片放在測試臺上，開始依次測試，并記錄下每個(gè)區(qū)間的顆粒數(shù)據(jù)；(3)將顆粒數(shù)據(jù)進(jìn)行分檔，然后從顆粒多的檔位開始分別對每個(gè)檔位的最高值抽取一片腐蝕看缺陷，直至腐蝕到?jīng)]有見缺陷的檔位，記錄這個(gè)檔位數(shù)值為A；(4)抽測2-3片A檔位的拋光片或外延片，確認(rèn)未見層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷；(5)把A減10設(shè)定為分檢層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷的標(biāo)準(zhǔn)；(6)檢驗(yàn)其它的拋光片或外延片，高于標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)為層錯(cuò)及位錯(cuò)缺陷不合格。此方法具有操作簡單快速、對被測樣本無損傷等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H01L21/66GK102403248SQ20111037556
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者趙麗霞 申請人:河北普興電子科技股份有限公司