[發明專利]一種新型背柵效應測試方法

有效

• 申請號: 201410033054.8
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN103760484A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 馮巍;杜全鋼;郭永平;謝小剛;李維剛;姜煒;蔣建
• 申請（專利權）人: 新磊半導體科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本發明屬于半導體測試領域，涉及一種新型背柵效應的測試方法。

背景技術

隨著無線通訊技術的發展，GaAs基半導體器件得到廣泛的應用。其中高電子遷移率晶體管（HEMT）由于其高速的開關特性及射頻放大特性，已經成為信息技術的核心器件。分子束外延技術（MBE）在生長p-HEMT（贗高電子遷移率晶體管）外延片中具有低噪聲等諸多優勢，因此MBE技術成為了生長GaAs基HEMT器件的主流技術。在MBE生長過程中，器件的背柵效應嚴重受到生長條件的影響，而背柵效應又與器件本身的性能緊密相關。因此，在MBE大規模生產HEMT外延片過程中必須對外延片背柵效應緊密監測。常規的背柵效應測試方法通常是將外延片制備成半導體器件后再進行測試，盡管這種測試方法成熟穩定，但是由于測試周期長，不適合對大規模生產中的外延片進行及時檢測，因此必須開發出一種操作簡單、耗時短、能夠及時檢測外延片背柵效應的測試方法。

發明內容

本發明的目的就是要開發一種能夠及時在線檢測MBE生產中GaAs基HEMT外延片背柵效應的測試方法，該方法在電路開關開和關兩種狀態下，分別測試樣品的霍爾電阻，通過計算比對，反映待測樣品的背柵特性。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為一種新型背柵效應的測試方法，本發明是通過對外延片襯底分別加和不加偏壓兩種情況分別進行霍爾測試并計算比對實現的；本發明測試系統結構包括直流電壓源、電路開關、待測樣品、霍爾效應測試系統、合金電極、金屬點電極；測試過程包括如下步驟，

S1從外延片解理上選取無缺陷處，并采用標準的正方形作為待測樣品。

S2在待測樣品的正面電極位置制備金屬點電極，背面制備合金電極。

S3將霍爾測試系統與待測樣品表面的金屬點電極連接測試樣品的霍爾電阻，在測試過程中，待測樣品正面其中一個點電極與背面金屬電極31之間加上直流電壓源，并通過開關判斷控制電壓是否加上。

S4首先斷開外接電路開關，測試樣品的霍爾電阻R₁；重新設定直流電壓源的電壓，合上外接電路開關，測試樣品的霍爾電阻R₂；利用（R₂-R₁）/R₁的數值來表征外延片的背柵特性。

所述待測樣品是從MBE在線生產中抽查外延片上獲得的；待測樣品被制備成霍爾測試樣品，在正面電極位置制備金屬點電極，背面制備合金電極后退火，形成歐姆接觸電極。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果。

本發明無需將待測樣品制備成傳統測試背柵效應的待測器件，省去了大量工藝步驟；本發明用來測試GaAs基HEMT器件的背柵效應，無須制備成標準器件，操作簡單，可以在線及時反映外延片的背柵特性，從而防止大批背柵特性不滿足要求的外延片的生產，從而節省時間成本和生產成本，提高了企業的競爭力。

附圖說明

圖1為本發明的背柵效應測試結構示意圖。

圖中：10、直流電壓源，20、電路開關，30、待測樣品，40、霍爾效應測試系統，31、合金電極，32、金屬點電極。

具體實施方式

以下結合附圖1和實施例對本發明作進一步說明。

如圖1所示，一種新型背柵效應的測試方法，本發明是通過對外延片襯底分別加和不加偏壓兩種情況分別進行霍爾測試并計算比對實現的；如圖1所示，本發明測試系統結構包括直流電壓源10、電路開關20、待測樣品30、霍爾效應測試系統40、合金電極31、金屬點電極32；測試過程包括如下步驟，

S1從外延片解理上選取無缺陷處，并采用標準的正方形作為待測樣品30。

S2在待測樣品30的正面電極位置制備金屬點電極32，背面制備合金電極31。

S3將霍爾測試系統40與待測樣品30表面的金屬點電極32連接測試樣品的霍爾電阻，在測試過程中，待測樣品30正面其中一個點電極與背面金屬電極31之間加上直流電壓源10，并通過開關20判斷控制電壓是否加上。

S4首先斷開外接電路開關20，測試樣品的霍爾電阻R₁；重新設定直流電壓源10的電壓，合上外接電路開關20，測試樣品的霍爾電阻R₂；利用（R₂-R₁）/R₁的數值來表征外延片的背柵特性。