一种监控碳化硅离子注入效果的方法与流程

本发明属于半导体，具体地说是一种监控碳化硅离子注入效果的方法。

背景技术：

1、近年来，作为第三代半导体材料的碳化硅(sic)，其禁带宽度大以及导热性好，击穿电场高被广泛运用到光伏逆变器、轨道交通的牵引器中。而作为核心单位的s ic mosfet的需求量日益递增。在构造sic mosfet的过程中，离子注入在目前已经成为一个不可或缺的工艺过程。而离子注入作为一个不可逆的过程，注入工艺过程中需要严格的控制其注入剂量和均匀性。因此，有研究者对于离子注入效果的监控进行了一系列的研究.

2、在公开号为cn104377147b的中国专利中，提到了一种离子注入监控片的重复利用方法，该发明通过对多晶硅层进行离子注入，经高温退火后测量方块电阻值进行评估。

3、然而，该方式具有一定的缺陷，首先，方块电阻测试分为接触式以及非接触式，接触式的方块电阻测试为四探针法，不过sic的欧姆接触工艺繁琐并且接触质量存在差异会引起测试机台误判，而非接触式的方块电阻测试装置包含一个涡流传感器组，试样中的感应电流产生与测量对象的片电阻相关的电磁场，但电涡流技术产生的电流较小，如果碳化硅表面粗糙度过高会导致离子注入监控不精确，其次，方块电阻的测试都需要进行激活退火，整体周期长，不利于有效监控。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种监控碳化硅离子注入效果的方法，以解决现有技术的问题。

2、一种监控碳化硅离子注入效果的方法，包括：

3、s1：提供一个6英寸的碳化硅外延片；

4、s2：根据离子注入工艺向碳化硅外延片注入离子；

5、s3：对注入离子的碳化硅外延片进行常温拉曼光谱的检验。

6、优选的，在步骤s1中，所述碳化硅外延片需要进行清洗。

7、优选的，在步骤s3中，所述注入离子的碳化硅外延片的常温拉曼光谱向低波数方向移动，设定一个可移动范围m1～m2。

8、优选的，在步骤3中，所述注入离子的碳化硅外延片进行常温拉曼光谱的检验，并与可移动范围m1～m2做对比。

9、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

10、1、本发明通过对注入够的碳化硅外延片做常温拉曼光谱的检验，因为在极性半导体中，激发的自由载流子能够通过其宏观电场形成纵向声子-等离子结合模而与纵向声子交互作用，因此raman光谱的纵向声学模线对样品中的自由载流子浓度变化敏感，自由载流子浓度增大，其与纵向声子的耦合交互作用增强、纵向声学模强度降低，会导致偏移现象，因此在离子注入时引起的载流子改变会显著改变声子峰的移动情况，从而通过设置一个可移动范围m1～m2作为参数，通过将检测到的常温拉曼光谱红移程度与m1～m2进行对比，继而判断出离子注入的效果是否达标，如果在设定可移动范围m1～m2内，可认为本次离子注入的效果达标。通过本方法能够直接绕开了方块电阻的测试，从而避免方块电阻中si c的欧姆接触工艺繁琐并且接触质量存在差异会引起测试机台误判以及电涡流技术产生的电流较小，碳化硅表面粗糙度过高导致离子注入监控不精确的缺陷，并且避免激活退火的步骤，能够缩短整体注入监控周期，通过本方法提高监控碳化硅离子注入效果检测的精准性，并提高检测效率以及整体时长。

技术特征：

1.一种监控碳化硅离子注入效果的方法，其特征在于：包括：

2.如权利要求1所述一种监控碳化硅离子注入效果的方法，其特征在于：在步骤s1中，所述碳化硅外延片需要进行清洗。

3.如权利要求1所述一种监控碳化硅离子注入效果的方法，其特征在于：在步骤s3中，所述注入离子的碳化硅外延片的常温拉曼光谱向低波数方向移动，设定一个可移动范围m1～m2。

4.如权利要求3所述一种监控碳化硅离子注入效果的方法，其特征在于：在步骤3中，所述注入离子的碳化硅外延片进行常温拉曼光谱的检验，并与可移动范围m1～m2做对比。

技术总结
本发明属于半导体技术领域，提供了一种监控碳化硅离子注入效果的方法，包括S1：提供一个6英寸的碳化硅外延片；S2：根据离子注入工艺向碳化硅外延片注入离子；S3：对注入离子的碳化硅外延片进行常温拉曼光谱的检验；本发明通过对注入够的碳化硅外延片做常温拉曼光谱的检验，通过本方法能够直接绕开了方块电阻的测试，从而避免方块电阻中SiC的欧姆接触工艺繁琐并且接触质量存在差异会引起测试机台误判以及电涡流技术产生的电流较小，碳化硅表面粗糙度过高导致离子注入监控不精确的缺陷，并且避免激活退火的步骤，能够缩短整体注入监控周期，通过本方法提高监控碳化硅离子注入效果检测的精准性，并提高检测效率以及整体时长。

技术研发人员：刘超洋,罗昆明,张梦龙,李京波,黄东园,门红超,严程
受保护的技术使用者：浙江芯科半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31