一种用于化合物半导体载流子浓度剖分测试的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及腐蚀在线监测技术领域，本实用新型专利技术提供一种用于化合物半导体载流子浓度剖分测试的装置，包括：电解池和化合物半导体固定机构；以及，内置有控制程序的主控板和内置有检测程序的电化学测量板；其中，主控板与电化学测量板通信连接，主控板通过控制电化学测量板对待测化合物半导体的载流子浓度进行检测。本实用新型专利技术拥有良好的测试稳定性和重现性，可测量化合物半导体在不同刻蚀深度下的载流子浓度，并同步生成测试曲线，操作方式简单，测量精度高，配合不同类型的电解液，可为各类化合物半导体的外延生产调试提供重要的参考依据，应用的范围广，测试过程中，待测化合物半导体固定平稳可靠，测试完成后，能实现测试装置的自行清洁。装置的自行清洁。装置的自行清洁。

【技术实现步骤摘要】
一种用于化合物半导体载流子浓度剖分测试的装置


[0001]本技术涉及半导体测试
，特别是涉及一种用于化合物半导体载流子浓度剖分测试的装置。

技术介绍

[0002]对化合物半导体材料的设计和制造而言，其内部包含的载流子浓度、掺杂厚度以及杂质分布都是必须严格控制的参数，这些参数是衡量半导体材料开关速率和放大倍率的重要参数，尤其是对现在大量应用的光电器件和异质结构双极晶体管来说，其内部各层载流子浓度的误差必须控制在20％以内，这就要求对对化合物半导体的载流子的浓度及分布有更精确更可靠的测量。由于化合物半导体在生产制备过程中工艺复杂，成品容易造成多种缺陷和污染，进而对载流子浓度造成严重影响，既影响其光电性能的实现，也降低了生产效率，增加了产品生产成本。因此，对化合物半导体中载流子浓度及其均匀性的精确监测和控制是半导体制造技术中一个非常关键的技术难点。
[0003]半导体中的载流子浓度曲线可以通过分析反偏Mott
‑
Schottky(简称：M
‑
S，莫特
‑
肖特基)势垒耗尽区的C
‑
V特性来得到，而传统的C
‑
V法，受击穿电压(与载流子浓度的高低有关)、异质、多层等因素的限度，不适用于
Ⅲ‑Ⅴ
族类化合物半导体材料，另外，对于高掺杂、耗尽区非常窄的半导体材料来说，传统的C
‑
V法测量的深度也非常有限；目前，通过ECV法(电化学法)检测半导体中的载流子浓度已有一些应用，利用合适的电解液，既可作为肖特基接触的电极用于测量C
‑
V特性，又可进行电化学腐蚀，因此可以层层剥离且剖面深度不受反向击穿的限制，还可用于测量PN结，但ECV法对测试设备的整体要求较高。
[0004]中国专利CN201721755097提供了一种抛光装置及ECV测试设备，通过凸台与凹槽的配合最终在硅片电池片上抛光得到环形的抛光区域，使得经该装置抛光的硅片电池片在ECV测试时不易漏液，该装置试图对测试硅片进行抛光以达到贴合精密的作用，但仅通过光滑面贴合，难以判断化合物半导体的压紧程度。
[0005]鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本
亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]针对传统的C
‑
V法(及其测试设备)不适用于
Ⅲ‑Ⅴ
族类化合物半导体，且对化合物半导体测量的深度受限的技术问题，本技术基于ECV法，为ECV法的应用提供一种用于化合物半导体载流子浓度剖分测试的装置。
[0007]进一步的，本技术针还对传统的ECV测试设备测试过程无法判定化合物半导体压紧状况的技术问题提供一种解决方案。
[0008]为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
[0009]本技术提供一种用于化合物半导体载流子浓度剖分测试的装置，包括：
[0010]设于壳体内部的电解池；所述电解池用于储放电解液；
[0011]设于壳体内部并位于所述电解池下方的化合物半导体固定机构；所述化合物半导
体固定机构用于对待测化合物半导体进行固定；以及，
[0012]内置有控制程序的主控板和内置有检测程序的电化学测量板；
[0013]其中，所述主控板与所述电化学测量板通信连接，所述主控板通过控制所述电化学测量板对待测化合物半导体的载流子浓度进行检测。
[0014]优选的，所述化合物半导体固定机构包括：
[0015]用于放置待测化合物半导体的翻转底板；
[0016]设于所述翻转底板下方的真空吸盘，所述真空吸盘通过所述翻转底板上设置的通孔与所述固定台连通；以及，
[0017]用于驱动所述真空吸盘的真空泵；
[0018]其中，所述真空泵与所述主控板电气连接。
[0019]优选的，所述翻转底板上设有工作电极压簧片，所述工作电极压簧片与所述翻转底板活动连接；
[0020]在检测时，所述工作电极压簧片与待测化合物半导体抵触连接。
[0021]优选的，还包括压力传感器，所述压力传感器与所述主控板电气连接，通过所述压力传感器反馈的压力数据判断待测化合物半导体的压紧程度。
[0022]优选的，还包括：
[0023]推进机构；所述推进机构与所述电解池固定连接；以及，
[0024]用于驱动所述推进机构的步进电机；
[0025]其中，所述步进电机与所述主控板电气连接。
[0026]优选的，所述推进机构包括丝杆滑台和触碰开关，所述触碰开关设于所述丝杆滑台上；其中，所述触碰开关用于所述丝杆滑台的回零归位。
[0027]优选的，所述化合物半导体固定机构还包括接近开关，所述接近开关设于所述翻转底板上；其中，在所述翻转底板靠近所述电解池时，所述步进电机开始驱动所述推进机构行进。
[0028]优选的，所述电解池侧面有设有进液口、底部设有排液口、顶部设有溢液口、正面设有检测口、后侧设有透明观察窗；其中，在检测时，所述检测口能与待测化合物半导体压力接触。
[0029]优选的，还包括光照摄像部件，所述光照摄像部件与所述透明观察窗对齐。
[0030]优选的，还包括：
[0031]设有气路和液路的气液切换机构；以及，
[0032]用于实现所述气液切换机构的气路和液路切换的电磁阀；
[0033]其中，液路用于所述电解池的射流清洗，气路用于所述电解池的吹扫干燥。
[0034]针对现有技术中的不足，本技术所能取得的有益效果为：
[0035]本技术提供一种用于化合物半导体载流子浓度剖分测试的装置，基于ECV法，通过内置有检测程序的电化学测量板，在内置有控制程序的主控板的控制下，可测量待测化合物半导体在不同深度下载流子浓度的剖面分布情况，检测过程可自动一键自动进行，检测数据自动生成检测图表，操作方式简单，测量精度高，针对不同类型的化合物半导体材料，搭配使用不同类型的电解液，可实现不同类型的化合物半导体的检测，具有广泛的应用范围。
[0036]进一步的，本技术通过设置的化合物半导体固机构，配合压力传感器、光照摄像部件，在检测过程中，可对待测化合物半导体的情况进行可视化的监控；同时，本技术通过设置的气液切换机构的应用，在检测完成后，还能实现自行清洁。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1是本技术提供的一种用于化合物半导体载流子浓度剖分测试的装置的整体结构示意图；
[0039]图2是本技术提供的一种用于化合物半导体载流子浓度剖分测试的装置的前侧结构示意图；
[0040]图3是本技术提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于化合物半导体载流子浓度剖分测试的装置，其特征在于，包括：设于壳体内部的电解池；所述电解池用于储放电解液；设于壳体内部并位于所述电解池下方的化合物半导体固定机构；所述化合物半导体固定机构用于对待测化合物半导体进行固定；以及，内置有控制程序的主控板和内置有检测程序的电化学测量板；其中，所述主控板与所述电化学测量板通信连接，所述主控板通过控制所述电化学测量板对待测化合物半导体的载流子浓度进行检测。2.根据权利要求1所述的用于化合物半导体载流子浓度剖分测试的装置，其特征在于，所述化合物半导体固定机构包括：用于放置待测化合物半导体的翻转底板；设于所述翻转底板下方的真空吸盘，所述真空吸盘通过所述翻转底板上设置的通孔与固定台连通；以及，用于驱动所述真空吸盘的真空泵；其中，所述真空泵与所述主控板电气连接。3.根据权利要求2所述的用于化合物半导体载流子浓度剖分测试的装置，其特征在于，所述翻转底板上设有工作电极压簧片，所述工作电极压簧片与所述翻转底板活动连接；在检测时，所述工作电极压簧片与待测化合物半导体抵触连接。4.根据权利要求2所述的用于化合物半导体载流子浓度剖分测试的装置，其特征在于，还包括压力传感器，所述压力传感器与所述主控板电气连接，通过所述压力传感器反馈的压力数据判断待测化合物半导体的压紧程度。5.根据权利要求2
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4任一所述的用于化合物半导体载流子浓度剖分...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋问俗，胡甲，梅正刚，周遇袁，刘泽琪，
申请(专利权)人：武汉科思特仪器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：