[發明專利]硅片導電類型的判定方法

在審

• 申請號: 202110374102.X
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113109625A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 薛忠營;李名浩;劉赟;栗展;魏濤;劉文凱;戴榮旺;魏星
• 申請（專利權）人: 上海新昇半導體科技有限公司;中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02;G01R31/28;G01R1/073
• 代理公司: 上海思捷知識產權代理有限公司 31295
• 代理人: 張敏

本發明提供了一種硅片導電類型的判定方法，包括：提供待測硅片，對所述待測硅片進行第一次電阻率測試，得到第一電阻率；對所述待測硅片進行熱處理；對所述待測硅片進行第二次電阻率測試，得到第二電阻率；以及，對比所述第一電阻率和所述第二電阻率，判斷所述待測硅片的導電類型。本發明用于判斷具有高電阻率的硅片的導電類型，且測試結果不受硅片的表面電荷的影響，操作簡單，對設備的要求低，成本低廉。

技術領域

本發明涉及集成電路制造技術領域，尤其涉及一種硅片導電類型的判定方法。

背景技術

單晶硅作為晶體材料的重要組成部分，廣泛應用于二極管級、整流器件級、電路級以及太陽能電池級單晶產品的生產和深加工制造，其后續產品集成電路和半導體分離器件已廣泛應用于各個領域。

隨著工藝水平的不斷進步，工藝要求也不斷提高。部分半導體器件要求硅片具有極高電阻率(例如超過1000ohm·cm)，以減小器件間寄生電容的影響，降低器件間的信號傳輸損耗，以便在硅片表面更密集地排布半導體器件?，F有技術中，通常會采用直拉法生長單晶硅，并在單晶硅中摻入少量摻雜劑(或不添加摻雜劑)以獲得高阻值的單晶硅，其制成的硅片的導電類型需要經過測量才能確定。目前常用的硅片導電類型的判定方法為冷熱探針法和表面光電壓法。

其中，冷熱探針法利用溫差電效應的原理，將具有不同溫度的兩個金屬探針分別壓在硅片表面的兩個接觸點上，兩個所述金屬探針與一檢流計(或數字電壓表)連接，根據兩個接所述觸點處存在溫差所引起的溫差電流(或溫差電壓)的方向即可確定所述硅片的導電類型。然而，冷熱探針法對于較厚的硅片的識別力較強，對于測試設備和操作的要求較高，不適合用于測量高電阻率的硅片。所述表面光電壓法根據光照前后硅片的表面電勢差來判斷所述硅片的導電類型，當硅片被光照射時表面會產生非平衡載流子，使得所述硅片的表面電勢發生改變，從而確定所述硅片的導電類型。然而，硅片表面存在的靜電荷或損傷層均會影響測試結果的準確性，不適合用于測量高電阻率的硅片。此外，上述兩種方法對測試設備的要求較高，測試成本較大。

鑒于此，亟需一種硅片導電類型的判定方法，用于測量高電阻率硅片的導電類型。

發明內容

本發明的目的在于提供一種硅片導電類型的判定方法，用于判斷具有高電阻率的硅片的導電類型，且測試結果不受硅片的表面電荷的影響，操作簡單，對設備和成本的要求較低。

為了達到上述目的，本發明提供了一種硅片導電類型的判定方法，包括：

提供待測硅片，對所述待測硅片進行第一次電阻率測試，得到第一電阻率；

對所述待測硅片進行熱處理；

對所述待測硅片進行第二次電阻率測試，得到第二電阻率；以及，

對比所述第一電阻率和所述第二電阻率，判斷所述待測硅片的導電類型。

可選的，所述待測硅片的電阻率為100ohm·cm～10000ohm·cm。

可選的，所述待測硅片的氧含量為5ppm～20ppm。

可選的，所述熱處理的工藝溫度為350℃～500℃，所述熱處理的工藝氣體包括氬氣或氮氣，所述熱處理的時間為1min～60min。

可選的，若所述第一電阻率大于所述第二電阻率，則所述待測硅片的導電類型為N型，若所述第一電阻率小于所述第二電阻率，則所述待測硅片的導電類型為P型。

可選的，在測量所述待測硅片的第一電阻率之前，還包括：

對所述待測硅片進行快速熱處理，以去除所述待測硅片中的熱施主。

可選的，所述快速熱處理的工藝溫度為750℃～1250℃，工藝時間為30s～50s。

可選的，對所述待測硅片進行熱處理之后，進行第二次電阻率測試之前，還包括：