碳化硅器件的污染检测方法及污染检测系统技术方案

本申请提供了一种碳化硅器件的污染检测方法及污染检测系统，该污染检测方法包括：获取一晶圆结构，晶圆结构包括衬底和形成在衬底第一面的第一扩散层，衬底和第一扩散层均为第一导电类型；将晶圆结构置于待检测碳化硅器件中，并对晶圆结构进行扩散处理以在衬底的第二面形成第二扩散层，第二扩散层为第二导电类型，其中，第一导电类型和第二导电类型中的一者为N型，另一者为P型；在置于待检测碳化硅器件中的晶圆结构形成完第二扩散层之后，对晶圆结构进行电极制作，以得到待测半导体器件；检测待测半导体器件的反向恢复时间；基于反向恢复时间，确定待检测碳化硅器件的污染情况。本申请的方法可以方便快捷地检测碳化硅器件的污染程度进行检测。污染程度进行检测。污染程度进行检测。

【技术实现步骤摘要】
碳化硅器件的污染检测方法及污染检测系统


[0001]本申请涉及半导体
，特别涉及一种碳化硅器件的污染检测方法及污染检测系统。

技术介绍

[0002]碳化硅管、碳化硅桨、碳化硅舟等碳化硅器件是半导体制备的必要器具，使用量较大且纯净度要求较高。现有技术中通常是从国外购买新品碳化硅器件，存在采购周期长、成本高、易受限制等问题。国内外半导体生产商具有很多旧品碳化硅器件，若能将这些旧品碳化硅器件进行合理化利用将有利于解决半导体器件的生产和时间成本。然而，由于碳化硅器件的使用环境比较复杂，旧品碳化硅器件可能会存在污染，影响半导体质量，导致产商不敢使用、不能使用的情况发生。
[0003]因此，提出一种碳化硅器件的污染检测方法与装置是本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请的目的之一是提供一种碳化硅器件的污染检测方法和污染检测装置，以便能够确定碳化硅器件的污染情况。
[0005]为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：
[0006]在本申请的一个技术方案中，本申请提供一种碳化硅器件的污染检测方法，所述污染检测方法包括：
[0007]获取一晶圆结构，所述晶圆结构包括衬底和形成在所述衬底第一面的第一扩散层，所述衬底和所述第一扩散层均为第一导电类型；
[0008]将所述晶圆结构置于待检测碳化硅器件中，并对所述晶圆结构进行扩散处理以在所述衬底的第二面形成第二扩散层，所述第二扩散层为第二导电类型，其中，所述第一导电类型和所述第二导电类型中的一者为N型，另一者为P型；
[0009]在置于所述待检测碳化硅器件中的晶圆结构形成完所述第二扩散层之后，对所述晶圆结构进行电极制作，以得到待测半导体器件；
[0010]检测所述待测半导体器件的反向恢复时间；
[0011]基于所述反向恢复时间，确定所述待检测碳化硅器件的污染情况。
[0012]在本申请的一个技术方案中，在所述基于所述反向恢复时间，确定所述待检测碳化硅器件的污染情况的步骤中，包括：
[0013]获取目标反向恢复时间；
[0014]将所述反向恢复时间与所述目标反向恢复时间进行比较；
[0015]在所述反向恢复时间大于所述目标反向恢复时间时，则确定所述待检测碳化硅器件存在污染。
[0016]在本申请的一个技术方案中，在所述获取目标反向恢复时间的步骤中，包括：
[0017]将所述晶圆结构置于标准碳化硅器件中，并对所述晶圆结构进行扩散处理以在所述衬底的第二面形成第二扩散层；
[0018]在置于所述标准碳化硅器件中的晶圆结构形成完所述第二扩散层之后，对所述晶圆结构进行电极制作，以得到标准半导体器件；
[0019]检测所述标准半导体器件的反向恢复时间，并将所述标准半导体器件的反向恢复时间作为所述目标反向恢复时间。
[0020]在本申请的一个技术方案中，在所述获取一晶圆结构的步骤中，包括：
[0021]提供第一导电类型为N型的衬底；
[0022]使用与第一导电类型相对应的第一掺杂离子对所述衬底在第一预设温度下进行第一预设时长的扩散处理，以在所述衬底的第一面形成第一预掺杂层；
[0023]对形成有所述第一预掺杂层的衬底在第二预设温度下处理第二预设时长，以使所述第一预掺杂层内的第一掺杂离子扩散入所述衬底内，并在所述衬底的第一面形成所述第一扩散层，以获得所述晶圆结构；
[0024]其中，所述第二预设温度高于所述第一预设温度，所述第二预设时长大于所述第一预设时长。
[0025]在本申请的一个技术方案中，在所述将所述晶圆结构置于待检测碳化硅器件中，并对所述晶圆结构进行扩散处理以在所述衬底的第二面形成第二扩散层的步骤中，包括：
[0026]使用与第二导电类型相对应的第二掺杂离子对所述衬底的第二面进行涂布处理后，将所述衬底在第三预设温度下处理第三预设时长，以在所述衬底的第二面形成第二预掺杂层；
[0027]将形成有所述第二预掺杂层的晶圆结构置于所述待检测碳化硅器件中，对所述晶圆结构在第四预设温度下进行第四预设时长的扩散处理，以使所述第二预掺杂层内的第二掺杂离子扩散入所述衬底内，并在所述衬底的第二面形成所述第二扩散层；其中，所述第四预设温度高于或等于所述第三预设温度，所述第四预设时长大于所述第三预设时长。
[0028]在本申请的一个技术方案中，所述第一掺杂离子为磷离子，所述第二掺杂离子为硼离子；和/或，
[0029]所述第一预设温度为1180
‑
1200℃，所述第一预设时长为2
‑
4h，所述第二预设温度为1280
‑
1300℃，所述第二预设时长为200
‑
240h；和/或
[0030]所述第三预设温度为1100
‑
1150℃，所述第三预设时长为1
‑
2h，所述第四预设温度为1150
‑
1200℃，所述第四预设时长为10
‑
30h。
[0031]在本申请的一个技术方案中，在所述使用与第一导电类型相对应的第一掺杂离子对所述衬底在第一预设温度下进行第一预设时长的扩散处理，以在所述衬底的第一面形成第一预掺杂层的步骤后，还包括：采用稀氢氟酸漂预设时间以去除衬底上的氧化层；和/或
[0032]在所述使用与第二导电类型相对应的第二掺杂离子对所述衬底的第二面进行涂布处理后，将所述衬底在第三预设温度下处理第三预设时长，以在所述衬底的第二面形成第二预掺杂层的步骤后，还包括：采用稀氢氟酸漂预设时间以去除衬底上的氧化层；和/或
[0033]在所述将形成有所述第二预掺杂层的晶圆结构置于所述待检测碳化硅器件中，对所述晶圆结构在第四预设温度下进行第四预设时长的扩散处理，以使所述第二预掺杂层内的第二掺杂离子扩散入所述衬底内，并在所述衬底的第二面形成所述第二扩散层的步骤
后，还包括：采用稀氢氟酸漂预设时间以去除衬底上的氧化层；和/或
[0034]在所述在置于所述待检测碳化硅器件中的晶圆结构形成完所述第二扩散层之后，对所述晶圆结构进行电极制作，以得到待测半导体器件的步骤中，包括：
[0035]在所述第一扩散层远离所述衬底的一侧形成第一电极层；
[0036]在所述第二扩散层远离所述衬底的一侧形成第二电极层。
[0037]在本申请的一个技术方案中，在所述使用与第一导电类型相对应的第一掺杂离子对所述衬底在第一预设温度下进行第一预设时长的扩散处理的步骤中，所述扩散处理在所述衬底的第一面和第二面均形成有所述第一预掺杂层，使得所述衬底在所述第二预设温度下处理所述第二预设时长之后在所述衬底的第一面和第二面均形成有第一扩散层；
[0038]所述检测方法还包括：
[0039]在所述对形成有所述第一预掺杂层的衬底在第二预设温度下处理第二预设时长的步骤后，对所述衬底进行减薄以去除所述衬底的第二面的所述第一扩散层；以及
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅器件的污染检测方法，其特征在于，所述污染检测方法包括：获取一晶圆结构，所述晶圆结构包括衬底和形成在所述衬底第一面的第一扩散层，所述衬底和所述第一扩散层均为第一导电类型；将所述晶圆结构置于待检测碳化硅器件中，并对所述晶圆结构进行扩散处理以在所述衬底的第二面形成第二扩散层，所述第二扩散层为第二导电类型，其中，所述第一导电类型和所述第二导电类型中的一者为N型，另一者为P型；在置于所述待检测碳化硅器件中的晶圆结构形成完所述第二扩散层之后，对所述晶圆结构进行电极制作，以得到待测半导体器件；检测所述待测半导体器件的反向恢复时间；基于所述反向恢复时间，确定所述待检测碳化硅器件的污染情况。2.根据权利要求1所述的污染检测方法，其特征在于，在所述基于所述反向恢复时间，确定所述待检测碳化硅器件的污染情况的步骤中，包括：获取目标反向恢复时间；将所述反向恢复时间与所述目标反向恢复时间进行比较；在所述反向恢复时间大于所述目标反向恢复时间时，则确定所述待检测碳化硅器件存在污染。3.根据权利要求2所述的污染检测方法，其特征在于，在所述获取目标反向恢复时间的步骤中，包括：将所述晶圆结构置于标准碳化硅器件中，并对所述晶圆结构进行扩散处理以在所述衬底的第二面形成第二扩散层；在置于所述标准碳化硅器件中的晶圆结构形成完所述第二扩散层之后，对所述晶圆结构进行电极制作，以得到标准半导体器件；检测所述标准半导体器件的反向恢复时间，并将所述标准半导体器件的反向恢复时间作为所述目标反向恢复时间。4.根据权利要求1所述的污染检测方法，其特征在于，在所述获取一晶圆结构的步骤中，包括：提供第一导电类型为N型的衬底；使用与第一导电类型相对应的第一掺杂离子对所述衬底在第一预设温度下进行第一预设时长的扩散处理，以在所述衬底的第一面形成第一预掺杂层；对形成有所述第一预掺杂层的衬底在第二预设温度下处理第二预设时长，以使所述第一预掺杂层内的第一掺杂离子扩散入所述衬底内，并在所述衬底的第一面形成所述第一扩散层，以获得所述晶圆结构；其中，所述第二预设温度高于所述第一预设温度，所述第二预设时长大于所述第一预设时长。5.根据权利要求4所述的污染检测方法，其特征在于，在所述将所述晶圆结构置于待检测碳化硅器件中，并对所述晶圆结构进行扩散处理以在所述衬底的第二面形成第二扩散层的步骤中，包括：使用与第二导电类型相对应的第二掺杂离子对所述衬底的第二面进行涂布处理后，将所述衬底在第三预设温度下处理第三预设时长，以在所述衬底的第二面形成第二预掺杂
层；将形成有所述第二预掺杂层的晶圆结构置于所述待检测碳化硅器件中，对所述晶圆结构在第四预设温度下进行第四预设时长的扩散处理，以使所述第二预掺杂层内的第二掺杂离子扩散入所述衬底内，并在所述衬底的第二面形成所述第二扩散层；其中，所述第四预设温度高于或等于所述第三预设温度，所述第四预设时长大于所述第三预设时长。6.根据权利要求5所述的污染检测方法，其特征在于，所述第一掺杂离子为磷离子，所述第二掺杂离子为硼离子；和/或，所述第一预设温度为1180
‑
1200℃，所述第一预设时长为2
‑
4h，所述第二预设温度为1280
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：史仁先，王国峰，
申请(专利权)人：北海惠科半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：