汞探针cv测试仪测量硅重掺衬底外延层电阻率的准确性和稳定性电子与通信工程专业论文.docxVIP

IUlI IUlI II II II Illl II[1lllll III 摘 要 Y2226645 本论文针对公司使用汞探针CV495测试仪测量重掺衬底硅外延层电阻率时， 发现所得结果有不稳定情况，从而导致大批产品报废的问题进行研究。首先，分 析了影响测试结果稳定性、重复性的各种因素；在此基础上制订了试验方案；通 过大量试验，发现： 1．汞金属的更换，会使测试电阻率的结果在大约l天的时间之内表现出波 动，之后逐步趋于稳定。 2．校准片在经过重新表面处理之后，其电阻率值会在大约1天的时间之内 经历由低到高的一个变化过程，之后会逐步趋于稳定。 3．在经过Cr03溶液表面处理的时间上，如果时间太短比如10分钟以下， 会在一定程度上造成校准片及测试片产生漏电，从而影响到测试曲线的水平以及 测试电阻率值的正确性。 针对以上3点，经过研究，在原有的汞探针CV监控方法基础上，建立起更 加完善的使用汞探针CV测试仪测试重掺衬底硅外延片的监控方法： 1．确立1片或多片已知外延电阻率的校准片，以作有效汞一硅接触面积(后 简称汞点面积)校准时的标准。并且定期测试校准片的电阻率值，以监控CV测 试仪的稳定性。当校准片电阻率值超出规定范围时，在确认其它干扰因素均没有 对其产生影响的情况下，应修正有效汞点面积。 2．定期更换汞金属(现在定为每月一换)，须待更换后半天以上才能开始用 校准片校准有效汞点面积。 3．定期对校准片进行重新表面处理(现在定为每月一次)，校准片电阻率测 试值会在半天以上时间之后恢复至原标称值。在此电阻率恢复的半天时间之内进 行的有效汞点面积的校准值不可取。 4．以生产工艺中外延电阻率与掺杂剂量的对应关系为辅助，可有效地尽早 发现可能出现的因CV测试偏移而导致的掺杂剂量变化。如有CV测试偏移的怀疑， 可检查CV测试系统，测试校准片，清洗校准片，甚至更换汞金属。 本研究已经经过实际生产验证并用于当前生产，取得了良好效益。 关键词：汞探针CV测试有效汞点面积重掺衬底校准 中图分类号：TN 304 AbstractThe Abstract The paper study the problem that，when the company were to use mercury—+probe CV495 Measurement testing heavily doped silicon epitaxial layer resistivity，we found the results have an unstable situation， leading to a large number of products discarded．First，we analysis various factors of affect the stability and repeatability of test results： through test ing，found that： 1．Mercury metal replacement，will make the results of resistivitv volatility within about l day and then gradually stabilized． 2．After surface treatment the resistivity of calibration wafer will be experienced from low to high in a process of change within about 1 day， then to be followed stabilized． 3．About the time of treatment by Cr03，we found if time is too short below lO minutes，it wi ll make a poor quality oxide layer wafer leakage，and affect the level of the test curve and resistivity value correctness． Combination of the above 3 points，we can build a more complete way to monitor the mercury probe CV testing heavily—doped wafer，based on the original CV： 1．To establish a series calibration wafer of known resistivity，for the calibrat