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      一種硅片缺陷態(tài)檢測(cè)方法及缺陷態(tài)檢測(cè)樣品

      文檔序號(hào):39621532發(fā)布日期:2024-10-11 13:41閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

      技術(shù)特征:

      1.一種硅片缺陷態(tài)檢測(cè)方法,其特征在于,所述硅片缺陷態(tài)檢測(cè)方法包括:

      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片缺陷態(tài)檢測(cè)方法,其特征在于,在所述待檢測(cè)硅片的不同預(yù)設(shè)位置分別測(cè)量得到所述肖特基器件的電導(dǎo)-頻率響應(yīng)特性曲線,根據(jù)預(yù)設(shè)位置的電導(dǎo)突變峰對(duì)應(yīng)的電導(dǎo)突變峰值與對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)位置的缺陷密度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,以得到不同預(yù)設(shè)位置的缺陷密度之間的大小關(guān)系。

      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅片缺陷態(tài)檢測(cè)方法,其特征在于,通過(guò)x射線光電子能譜譜圖分析方法得到所述待檢測(cè)樣品在不同的預(yù)設(shè)位置的缺陷密度和電導(dǎo)-頻率響應(yīng)特性曲線中的電導(dǎo)突變峰值的對(duì)應(yīng)關(guān)系建立對(duì)應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù);通過(guò)所述電導(dǎo)-頻率響應(yīng)特性曲線得到的電導(dǎo)突變峰的對(duì)應(yīng)的電導(dǎo)突變峰值從所述對(duì)應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中找到對(duì)應(yīng)的缺陷密度,得到對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)位置的缺陷密度。

      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片缺陷態(tài)檢測(cè)方法,其特征在于,所述待檢測(cè)樣品的所述預(yù)設(shè)位置的下表面設(shè)置有歐姆接觸電極,得到電導(dǎo)-電壓特性曲線前,對(duì)所述第一肖特基接觸電極施加第一掃描電壓,對(duì)所述歐姆接觸電極施加第二掃描電壓,測(cè)量得到所述肖特基器件的電流-電壓特性曲線,從電流-電壓特性曲線中得到所述肖特基器件的反向電流j01,根據(jù)得到所述第一肖特基二極管的第一勢(shì)壘高度對(duì)所述第二肖特基接觸電極施加第二掃描電壓,對(duì)所述歐姆接觸電極施加第一掃描電壓,測(cè)量得到所述肖特基器件的電流-電壓特性曲線,從電流-電壓特性曲線中得到所述肖特基器件的反向電流j02,根據(jù)得到所述第二肖特基二極管的第二勢(shì)壘高度k為玻爾茲曼常數(shù),t為熱力學(xué)溫度,q為電子的電荷量,a**為有效理查遜常數(shù)。

      5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅片缺陷態(tài)檢測(cè)方法,其特征在于,建立所述特征頻率與對(duì)應(yīng)缺陷類型的載流子發(fā)射率的對(duì)應(yīng)關(guān)系模型;根據(jù)所述電導(dǎo)-頻率響應(yīng)特性曲線中得到的特征頻率代入所述對(duì)應(yīng)關(guān)系模型得到載流子發(fā)射率et;根據(jù)et=ncσnvthexp[(et-ec)/kt],計(jì)算得到對(duì)應(yīng)缺陷類型的能級(jí)位置(et-ec),nc是所述待檢測(cè)硅片導(dǎo)帶中電子的有效密度,σn是電子俘獲截面,νth是電子熱速率,k為玻爾茲曼常數(shù),t為熱力學(xué)溫度。

      6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片缺陷態(tài)檢測(cè)方法,其特征在于,所述硅片缺陷態(tài)檢測(cè)方法還包括:對(duì)所述第一肖特基接觸電極施加第一掃描電壓,對(duì)所述第二肖特基接觸電極施加第二掃描電壓,在預(yù)設(shè)頻率范圍內(nèi)的不同頻率下測(cè)量得到所述肖特基器件的電容c-電壓v特性曲線,將電容c-電壓v特性曲線轉(zhuǎn)換為1/cd2-v的關(guān)系曲線,計(jì)算1/cd2-v的關(guān)系曲線中線性分布的曲線斜率a;根據(jù)計(jì)算所述待檢測(cè)樣品在所述預(yù)設(shè)位置的摻雜濃度nd,q為電子的電荷量,εs為所述待檢測(cè)硅片的介電常數(shù)。

      7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片缺陷態(tài)檢測(cè)方法,其特征在于,所述第一掃描電壓的范圍包括正壓范圍和負(fù)壓范圍,所述第一掃描電壓的負(fù)壓范圍和正壓范圍的絕對(duì)值均小于等于3v;所述第二掃描電壓的范圍包括正壓范圍和負(fù)壓范圍,所述第二掃描電壓的負(fù)壓范圍和正壓范圍的絕對(duì)值均小于等于3v。

      8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片缺陷態(tài)檢測(cè)方法,其特征在于,所述待檢測(cè)硅片的直徑大于等于300毫米。

      9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片缺陷態(tài)檢測(cè)方法,其特征在于,所述第一肖特基接觸電極平行于所述硅片的截面面積小于等于所述第二肖特基接觸電極平行于所述硅片的截面面積的1/5。

      10.一種缺陷態(tài)檢測(cè)樣品,其特征在于,所述缺陷態(tài)檢測(cè)樣品采用權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述硅片缺陷態(tài)檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè),所述缺陷態(tài)檢測(cè)樣品包括:待檢測(cè)硅片、第一肖特基接觸電極、第二肖特基接觸電極和歐姆接觸電極;


      技術(shù)總結(jié)
      本發(fā)明提供一種硅片缺陷態(tài)檢測(cè)方法及缺陷態(tài)檢測(cè)樣品,方法包括:提供預(yù)設(shè)位置上表面設(shè)置第一肖特基接觸電極和第二肖特基接觸電極構(gòu)成肖特基器件的待檢測(cè)樣品;測(cè)量肖特基器件的電導(dǎo)?電壓特性曲線;不同頻率下電導(dǎo)變化最大的掃描電壓為特征電壓;在特征電壓下頻率掃描得到電導(dǎo)?頻率響應(yīng)特性曲線,其電導(dǎo)突變峰對(duì)應(yīng)頻率為特征頻率,特征頻率對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)位置的缺陷類型。本發(fā)明通過(guò)在硅片正面設(shè)置雙肖特基接觸電極、背面設(shè)置歐姆接觸電極,常溫下得到深能級(jí)缺陷的物理特征,無(wú)需對(duì)硅片進(jìn)行變溫處理或改變硅片內(nèi)部結(jié)構(gòu),測(cè)試條件簡(jiǎn)捷,且可精確得到深能級(jí)的原生缺陷類型、濃度、能級(jí)位置等關(guān)鍵參數(shù),有利于大尺寸硅片的可靠性測(cè)量。

      技術(shù)研發(fā)人員:鄭理,華昊,程新紅,俞躍輝
      受保護(hù)的技術(shù)使用者:中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
      技術(shù)研發(fā)日:
      技術(shù)公布日:2024/10/10
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