本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于超級(jí)背封襯底的外延片電阻率的測(cè)量方法。

背景技術(shù)：

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(jí)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(jié)構(gòu)的襯底。

在測(cè)量硅外延電阻率時(shí)，通常采用汞探針電容電壓法（hg-cv），通過背表面導(dǎo)通（back-surface-return-contact）的結(jié)構(gòu)測(cè)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(shè)備的真空金屬吸盤緊密接觸產(chǎn)生導(dǎo)通電阻。以lto作為背封層的硅外延片在通過hg-cv測(cè)量電阻率前背封層已經(jīng)用氫氟酸溶液去除，以保證電阻率測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)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(cè)量電阻率時(shí)，導(dǎo)致電阻率測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于超級(jí)背封襯底的外延片電阻率的測(cè)量方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中使用hg-cv方法測(cè)量超級(jí)背封襯底的外延片電阻率時(shí)，測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種基于超級(jí)背封襯底的外延片電阻率的測(cè)量方法，包括以下步驟：

對(duì)基于超級(jí)背封襯底的外延片的多晶背封層進(jìn)行處理，露出二氧化硅背封層，所述處理的位置包含測(cè)量位置；

將處理后的所述基于超級(jí)背封襯底的外延片在純水中進(jìn)行第一清洗；

將經(jīng)過所述第一清洗的所述基于超級(jí)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(jí)背封襯底的外延片在純水中進(jìn)行第二清洗；

將經(jīng)過所述第二清洗的所述基于超級(jí)背封襯底的外延片在預(yù)設(shè)溫度的雙氧水溶液中煮預(yù)設(shè)時(shí)間；

將在雙氧水溶液中煮預(yù)設(shè)時(shí)間后的所述基于超級(jí)背封襯底的外延片在純水中進(jìn)行第三清洗；

通過氮?dú)鈱⒔?jīng)過所述第三清洗后的所述基于超級(jí)背封襯底的外延片吹干；

使用汞探針電容電壓法測(cè)量裝置測(cè)量吹干后的所述基于超級(jí)背封襯底的外延片。

可選的，所述使用汞探針電容電壓法測(cè)量裝置測(cè)量吹干后的所述基于超級(jí)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(cè)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(jí)背封襯底的外延片接觸，在所述金屬真空吸盤上與所述測(cè)量位置對(duì)應(yīng)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(cè)量位置對(duì)應(yīng)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(cè)量位置對(duì)應(yīng)的位置滴加2滴異丙酮。

可選的，所述對(duì)基于超級(jí)背封襯底的外延片的多晶背封層進(jìn)行處理，具體包括：

將劃傷模具覆蓋在所述基于超級(jí)背封襯底的外延片的背封層表面，所述劃傷模具設(shè)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(jí)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(jí)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(shè)有多個(gè)預(yù)設(shè)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(jí)背封襯底的外延片的尺寸，所述基板上與所述測(cè)量位置對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有劃傷開口。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明實(shí)施例通過對(duì)超級(jí)背封襯底的外延片的背封層進(jìn)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(cè)量裝置測(cè)量基于超級(jí)背封襯底的外延片，使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。

附圖說明

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

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種劃傷模具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種劃傷模具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的hg-cv測(cè)量基于超級(jí)背封襯底的外延片的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下對(duì)照附圖并結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

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

步驟s101，對(duì)基于超級(jí)背封襯底的外延片的多晶背封層進(jìn)行處理，露出二氧化硅背封層，所述處理的位置包含測(cè)量位置。

在本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)基于超級(jí)背封襯底的外延片的多晶背封層進(jìn)行機(jī)械劃傷，露出二氧化硅背封層，劃傷的位置包含測(cè)量位置；

可選的，將劃傷模具覆蓋在所述基于超級(jí)背封襯底的外延片的背封層表面，所述劃傷模具設(shè)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(jí)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(shí)施例中，將劃傷模具覆蓋在基于超級(jí)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(jí)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(duì)基于超級(jí)背封襯底的外延片進(jìn)行劃傷，能夠提高劃傷效率和劃傷準(zhǔn)確率。

進(jìn)一步的，請(qǐng)參考圖2，圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種劃傷模具的結(jié)構(gòu)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(jí)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(shè)有多個(gè)預(yù)設(shè)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(shí)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(shè)置多個(gè)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(shè)置間距為3毫米寬的劃傷開口202。通過劃傷開口202對(duì)基于超級(jí)背封襯底的外延片進(jìn)行均勻劃傷，以保證每個(gè)測(cè)量位置的導(dǎo)通電阻相同，確保了測(cè)量的準(zhǔn)確性。

進(jìn)一步的，請(qǐng)參考圖3，圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種劃傷模具的結(jié)構(gòu)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(jí)背封襯底的外延片的尺寸，所述基板301上與所述測(cè)量位置對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有劃傷開口。

在本發(fā)明實(shí)施例中，通過在劃傷模具的基板301上與所述測(cè)量位置對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有劃傷開口302，在劃傷基于超級(jí)背封襯底的外延片時(shí)，只需要?jiǎng)潅麥y(cè)量位置即可，操作簡(jiǎn)便。

步驟s102，將處理后的所述基于超級(jí)背封襯底的外延片在純水中進(jìn)行第一清洗。

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

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

在本發(fā)明實(shí)施例中，將沖洗后的基于超級(jí)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(jí)背封襯底的外延片在純水中進(jìn)行第二清洗。

在本發(fā)明實(shí)施例中，將在氫氟酸溶液中漂洗后的基于超級(jí)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(jīng)過所述第二清洗的所述基于超級(jí)背封襯底的外延片在預(yù)設(shè)溫度的雙氧水溶液中煮預(yù)設(shè)時(shí)間。

在本發(fā)明實(shí)施例中，經(jīng)清洗后的基于超級(jí)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(jí)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(yù)設(shè)時(shí)間后的所述基于超級(jí)背封襯底的外延片在純水中進(jìn)行第三清洗。

在本發(fā)明實(shí)施例中，將經(jīng)雙氧水溶液處理后的超級(jí)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?dú)鈱⒔?jīng)過所述第三清洗后的所述基于超級(jí)背封襯底的外延片吹干。

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

在本發(fā)明實(shí)施例中，基于超級(jí)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(jí)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(cè)量原理為：以n型摻雜為例，經(jīng)過雙氧水溶液處理后的超級(jí)背封襯底的外延片的正表面經(jīng)化學(xué)反應(yīng)生長(zhǎng)一層氧化膜404，形成絕緣層，相當(dāng)于一個(gè)pn結(jié)。測(cè)量時(shí)在氧化膜404的上方直接接觸汞電極405，這樣在pn結(jié)的交界面就形成空間電荷區(qū)。同時(shí)，破壞基于超級(jí)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(shí)在金屬汞和超級(jí)背封襯底的外延片背面上施加外加變化的電壓時(shí)，則pn結(jié)空間電荷也隨著發(fā)生變化，即電容效應(yīng)，稱為勢(shì)壘電容，再通過計(jì)算空間電荷的數(shù)量換算成電阻率，從而獲得超級(jí)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(cè)量裝置測(cè)量所述基于超級(jí)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(cè)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(jí)背封襯底的外延片接觸，在所述金屬真空吸盤上與所述測(cè)量位置對(duì)應(yīng)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(cè)量位置對(duì)應(yīng)的位置滴加2滴異丙醇。

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

本發(fā)明實(shí)施例通過對(duì)超級(jí)背封襯底的外延片的背封層進(jìn)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(cè)量裝置測(cè)量基于超級(jí)背封襯底的外延片，使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)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(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。