[发明专利]一种单晶硅棒电阻率的测量方法及装置

说明书

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种单晶硅棒电阻率的测量方法及装置，针对目前为了确认硅片在客户的电阻率范围内，所需抽样的硅片较多，测试结果等待的周期较长等问题，现提出如下方案，其中单晶硅棒电阻率的测量方法包括以下步骤：S1：测量单晶硅棒头部硅片电阻率，S2：计算单晶硅棒头部硅片掺杂浓度，S3：计算，其装置包括测量模块、第一计算模块、获取模块，本发明的目的是通过公式计算出固定位置处单晶硅棒的电阻率，减少抽取的硅片数量，缩短了等待周期，同时利用处理器执行所述程序避免了人工计算的错误，提高了计算的精确度，采用多种公式进行计算，并对测量结果进行对比，提高了所述测量方法的可信度。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种单晶硅棒电阻率的测量方法及装置。

背景技术

材料是人类社会开展的物质根底与先导，每一种重大新材料的发现和应用都把人类支配自然的能力提高到了全新的高度，材料已成为人类发展的里程碑，本世纪中期单晶硅材料和半导体晶体管材料的创造以及硅集成电路的研究成功，导致了电子工业的大革命，然而电阻率是半导体单晶硅片的主要技术指标，对硅片电阻率的调控是根据掺杂剂的重量来控制的，硅片厂商根据客户的需求，以目标电阻率为依据计算掺杂浓度，电阻率的测量是将晶棒切割成硅片，在固定位置抽样进行测量，为了确认硅片在客户的电阻率范围内，所需抽样的硅片较多，测试结果等待的周期较长。

因此，我们提出了一种单晶硅棒电阻率的测量方法及装置用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前为了确认硅片在客户的电阻率范围内，所需抽样的硅片较多，测试结果等待的周期较长等问题，而提出的一种单晶硅棒电阻率的测量方法及装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种单晶硅棒电阻率的测量方法及装置，包括以下步骤：

S1：测量单晶硅棒头部硅片电阻率：对待测单晶硅棒头部硅片的电阻率进行测量；

S2：计算单晶硅棒头部硅片掺杂浓度：根据测量得到的电阻率、单晶硅电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度；

S3：计算：获取单晶硅棒电阻率的测算公式，测算公式的计算参数包括单晶硅棒不同位置的浓度比值和单晶硅棒头部的掺杂浓度；

S4：计算不同位置电阻率：选取单晶硅棒不同位置进行电阻率测量，并获得单晶硅棒不同位置的浓度比值和所述待测单晶硅棒头部的掺杂浓度，通过计算获得所述待测单晶硅棒不同位置的电阻率；

S5：将测得的电阻率进行记录分析，通过对比检验单晶硅棒电阻率的测量是否正确，并计算所述测量方法的正确率；

优选的，所述S1中，在基准单晶硅棒的预设位置抽取硅片测量所述硅片的第一电阻率；

优选的，所述S2中，根据第一电阻率、单晶硅棒头部硅片的电阻率和掺杂浓度的第一关系计算所述基准单晶硅棒预设位置的第一掺杂浓度,根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，其中利用以下公式计算所述第一掺杂浓度：

其中，ρ为第一电阻率，为第一掺杂浓度，且根据单晶硅棒中掺杂浓度的分布规律和所述基准单晶硅棒头部的掺杂浓度计算所述基准单晶硅棒预设位置的第二掺杂浓度，利用以下公式计算所述第二掺杂浓度：

其中，为第二掺杂浓度，为所述单晶硅棒头部的掺杂浓度，所述单晶硅棒预设位置与所述单晶硅棒头部的距离为l，g是单晶硅棒生长到l长度时单晶硅棒的重量和单晶硅棒总重量的比值，k为掺杂杂质的分凝系数，并计算所述第一掺杂浓度和所述第二掺杂浓度的第一比值,更换基准单晶硅棒，重复上述步骤，直至得到N个所述第一比值，N为大于1的整数，利用N个所述第一比值确定所述预设位置的浓度比值；