[發(fā)明專利]用于驗(yàn)證半導(dǎo)體晶錠熱史的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880080782.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN111479957B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬迪·韋爾曼;威爾弗里德·法夫爾;埃萊諾雷·勒蒂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 法國原子能及替代能源委員會(huì)
• 主分類號(hào): C30B15/20
• 分類號(hào): C30B15/20;C30B29/06;G01N27/04
• 代理公司: 中國商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 11234
• 代理人: 桑麗茹

1.一種用于驗(yàn)證通過結(jié)晶工藝的模擬獲得的半導(dǎo)體晶錠的熱史的實(shí)驗(yàn)方法，該方法包括以下步驟：

a)測(cè)量半導(dǎo)體晶錠的部分中的間隙氧濃度([Oi])，(S1)；

b)根據(jù)間隙氧濃度([Oi])的測(cè)量值和半導(dǎo)體晶錠的部分中的熱史，計(jì)算在結(jié)晶工藝期間形成的熱施主濃度的理論值([DT]_th)，(S2)；

c)測(cè)量半導(dǎo)體晶錠的部分中的熱施主濃度的實(shí)驗(yàn)值([DT]_exp)，(S3)；以及

d)比較熱施主濃度的理論值([DT]_th)和實(shí)驗(yàn)值([DT]_exp)，(S4)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中熱施主濃度的理論值([DT]_th)的計(jì)算包括以下操作：

-建立描述半導(dǎo)體晶錠的部分中的熱史的至少一個(gè)經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式(T(t))；

-通過將利用所述至少一個(gè)經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式計(jì)算的溫度(T_n)與每個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)(ΔT_n)相關(guān)聯(lián)，將半導(dǎo)體晶錠的部分中的熱史離散成連續(xù)的時(shí)間步長(zhǎng)(ΔT_n)；

-針對(duì)其中相關(guān)聯(lián)的溫度(T_n)包含在350℃至550℃之間的每個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)，計(jì)算在所述時(shí)間步長(zhǎng)期間形成的熱施主的含量(Δ[DT]_n)；以及

-根據(jù)在連續(xù)的時(shí)間步長(zhǎng)期間形成的熱施主的含量，計(jì)算熱施主濃度的理論值([DT]_th)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中熱施主濃度的理論值([DT]_th)的計(jì)算通過迭代進(jìn)行，并且對(duì)于每個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)(ΔT_n)包括以下操作：

-將在所述時(shí)間步長(zhǎng)期間形成的熱施主的含量(Δ[DT]_n)與在之前的時(shí)間步長(zhǎng)時(shí)存在于半導(dǎo)體材料中的熱施主的含量([DT]_n-1)求和；

-將所述的和與在與所述時(shí)間步長(zhǎng)(ΔT_n)相關(guān)聯(lián)的溫度(T_n)下的最大熱施主濃度([DT]_max)進(jìn)行比較；

-當(dāng)所述的和低于最大熱施主濃度時(shí)，將存在于所述時(shí)間步長(zhǎng)時(shí)的半導(dǎo)體材料中存在的熱施主的含量([DT]_n)固定為等于所述和；以及

-當(dāng)所述的和大于最大熱施主濃度時(shí)，將存在于所述時(shí)間步長(zhǎng)時(shí)的半導(dǎo)體材料中存在的熱施主的含量([DT]_n)固定為等于最大熱施主濃度([DT]_max)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2和3中任一項(xiàng)所述的方法，其中在所述時(shí)間步長(zhǎng)ΔT_n期間形成的熱施主的含量Δ[DT]_n是借助于以下關(guān)系式計(jì)算的：

Δ[DT]_n＝ΔT_n*a*D_i(T_n)*[O_i]⁴*m(T_n)^-2

其中，a是常數(shù)，T_n是與所述時(shí)間步長(zhǎng)ΔT_n相關(guān)聯(lián)的溫度，Di(T_n)是氧在溫度T_n下的擴(kuò)散系數(shù)，并且m(T_n)是自由電子在溫度T_n下的濃度。

5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中借助于兩個(gè)二次多項(xiàng)式來描述半導(dǎo)體晶錠的部分中的熱史。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中步驟a)至d)是針對(duì)沿半導(dǎo)體晶錠分布的不同部分完成的。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中不同部分包括半導(dǎo)體晶錠的被稱為頭部的上端和被稱為尾部的下端。

8.根據(jù)權(quán)利要求6和7中任一項(xiàng)所述的方法，其中不同部分的數(shù)量大于或等于5。