[发明专利]一种离子激活的检测方法

说明书

本发明公开了一种离子激活的检测方法，包括以下步骤：在衬底上形成第一导电类型的外延层，以制备形成待测晶片；将待测晶片划片分为第一晶片和第二晶片，其中，第一晶片包括第一衬底和第一外延层，第二晶片包括第二衬底和第二外延层；将第一外延层减薄至预设第一厚度，将第二外延层减薄至预设第二厚度；在第一外延层之上光刻图形化并显露出第一外延层的部分上表面；在第一外延层显露出的上表面和第二外延层的上表面同时注入离子；将第一晶片和第二晶片依次进行一次加热处理及二次加热处理；采用霍尔测试方法检测第二晶片内载流子的导电类型。本发明的检测方法可以加快获得As离子已激活状态的离子注入和热处理的最佳工艺参数。

技术领域

本发明涉及半导体器件检测技术领域，尤其涉及一种离子激活的检测方法。

背景技术

碲镉汞是由碲、镉和汞组成的三元固溶体，分子式为Hg_1-xCd_xTe，是一种制备红外探测器的重要材料，由于其禁带宽度可调，探测光谱范围由短波波段一直延伸到甚长波波段，制备大面阵、多光谱、高性能的第三代红外探测器是未来发展的重点。

B+离子注入形成n-on-p结是制备碲镉汞光伏探测器的通常方法，n-on-p技术发展至今已经形成了稳定的工艺技术。但是，随着对碲镉汞探测器性能的要求越来越高，尤其是随着探测波长增加带来的工艺难度进一步增大，n-on-p技术的一些劣势限制了其进一步发展。

As是一种两性掺杂元素，既可以作为浅施主置于Hg位呈n型，又可以作为浅受主置于Te位呈p型，As离子注入至n型碲镉汞材料表层，经过电学激活后，使碲镉汞表面呈现p型。As掺杂的p-on-n碲镉汞器件技术由于其n型衬底材料更容易获得少数载流子(空穴)的长寿命，从而降低暗电流和提高R₀A值，因此在高温下工作、长波及甚长波方向上迅速发展。碲镉汞p-on-n结通常采用在n型衬底上进行离子注入的方式掺杂As形成p区，通过富Hg条件下两步热处理完成As离子的电激活并消除注入引起的晶格损伤，快速检测As离子是否已激活对于研究离子注入及热处理的工艺条件至关重要。

现有测试As离子是否已激活的检测方法，只能给出一个综合各种载流子作用的综合结果，或者要求极高，使用复杂，故需要一种简便快速判断As离子是否已激活的检测方法，以便快速获得最佳的离子注入及热处理的工艺条件。

发明内容

本发明提供了一种离子激活的检测方法，解决了现有技术无法准确判断As离子是否已激活，或要求极高，使用复杂的技术问题，本发明的检测方法可简便快速的准确判断As离子的激活状态。

本发明提供了一种离子激活的检测方法，包括以下步骤：

在衬底上形成第一导电类型的外延层，以制备形成待测晶片；

将所述待测晶片划片分为第一晶片和第二晶片，其中，所述第一晶片包括第一衬底和第一外延层，所述第二晶片包括第二衬底和第二外延层；

将所述第一外延层减薄至预设第一厚度，将所述第二外延层减薄至预设第二厚度；

在所述第一外延层之上光刻图形化并显露出所述第一外延层的部分上表面；

在所述第一外延层显露出的上表面和所述第二外延层的上表面同时注入离子；

将所述第一晶片和所述第二晶片依次进行一次加热处理及二次加热处理，其中，所述一次加热处理的温度大于所述二次加热处理的温度；

采用霍尔测试方法检测所述第二晶片内载流子的导电类型。

在本发明的实施例中，

所述对所述第二晶片采用霍尔测试方法检测所述第二晶片内载流子的导电类型的步骤之后，包括：

若所述第二晶片内载流子的导电类型为第二导电类型，则判定所述第一晶片中离子已激活；