[发明专利]一种晶片贯穿型缺陷的检测方法及装置

说明书

本发明提供一种晶片贯穿型缺陷的检测方法及装置，具体涉及半导体缺陷的检测领域。本发明的检测方法包括以下步骤：提供一晶片容纳装置；将涂覆有第一溶液和第二溶液的待检测晶片置于所述晶片容纳装置中；对装有待检测晶片的晶片容纳装置抽真空并在真空状态下保持一段时间；取出所述待检测晶片并观察其表面的颜色变化。利用晶片两侧溶液的颜色变化来判定晶片中贯穿型缺陷的位置。该方法简单易操作，可提高晶片的检测效率。本发明还提供一种晶片贯穿型缺陷的检测装置，该装置结构简单、操作方便。

技术领域

本发明涉及半导体缺陷的检测领域，具体涉及一种晶片贯穿型缺陷的检测方法及装置。

背景技术

碳化硅(SiC)作为第三代半导体材料，因其具有禁带宽、临界雪崩击穿电场强度高、热导率高、电子饱和漂移速度高等特点，在高温、高频、大功率、光电子及抗辐射等方面具有巨大的应用潜力，是制造高性能电力电子器件、大功率固体微波器件和固体传感器等新型器件以及耐高温集成电路的优选材料，从而广泛应用于石油、化学、汽车、航空、航天、通信、武器等行业。

SiC晶锭及晶圆中包含多种缺陷，例如4H-SiC晶体或衬底中的缺陷通常包括螺位错(TSD)、刃位错(TED)、基晶面位错(BPD)及微管缺陷。其中，基晶面位错是4H-SiC晶体中位于基晶面内的一种常见的一维结晶缺陷，主要影响双极型器件的稳定性，如出现双极型衰退现象。TSD、TED及微管属于贯穿型缺陷，籽晶中的TSD位错会贯穿到晶体中，4H-SiC衬底中的TSD也会贯穿到外延层中，使得器件的反向漏电流增长；TSD还可能会导致外延层形成诸如三角型缺陷和胡萝卜缺陷等对器件性能有危害的形貌缺陷；TED位错密度通常在10⁴cm^-2量级，TED位错对双极型功率器件性能影响最小，不会导致VF漂移，4H-SiC外延层中的TED位错主要来自于衬底TED位错在外延生长过程向外延层中的贯穿；微管是一种柏氏矢量较大的贯穿型螺位错，其从衬底贯穿到外延层，是4H-SiC功率器件中危害性最大对的一种缺陷，微管会导致器件反向偏压失效，直至击穿。

贯穿型缺陷对于后期半导体器件的制备有严重的不良影响。晶体生长过程中，需要用到籽晶，籽晶存在贯穿型缺陷，会导致粘接时发生漏胶，严重影响晶体生长，器件制备过程中也会有漏胶，漏电情况。因此对于晶片贯穿型缺陷的检测尤为重要。对于尺寸大的贯穿型缺陷，可通过强光灯照射加以辨认，对于尺寸小的贯穿型缺陷，肉眼难以辨认，需要通过其它设备辅助，加以辨认，检测过程繁琐，操作不方便。

发明内容

鉴于以上现有技术的缺点，本发明提供一种晶片贯穿型缺陷的检测方法及装置，以改善晶片中贯穿型缺陷检测不便的问题。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种晶片贯穿型缺陷的检测方法，包括以下步骤：

提供一晶片容纳装置；

将一待检测晶片置于所述晶片容纳腔装置中，其中待检测晶片的一侧涂覆有第一溶液，另一侧面涂覆有第二溶液，所述第一溶液与所述第二溶液相遇后发生变色反应；

对装有待检测晶片的晶片容纳装置抽真空并在真空状态下保持一段时间；

取出所述待检测晶片并观察其表面的颜色变化。

在本发明一示例中，对装有所述待检测晶片的晶片容纳装置抽真空至5000pa以下，并在此状态下保持5～30min。

在本发明一示例中，所述第一溶液为酸或碱溶液，所述第二溶液为与所述第一溶液对应的酸碱指示剂。

在本发明一示例中，所述第一溶液为弱酸溶液或弱碱溶液，所述弱酸溶液为醋酸、次氯酸、亚氯酸、硫酸氢钠溶液中的一种或几种，所述弱碱溶液是氨水或碳酸钠溶液。

在本发明一示例中，所述酸碱指示剂为甲基橙、酚酞、溴甲酚绿甲基红中的一种。