[发明专利]半导体晶片测量装置和方法

权利要求书

1.一种测量离子植入型半导体晶片的缺陷的方法，该方法包括以下步骤：

a)加热晶片至处理温度，持续处理时间；

b)传送晶片，使得其表面基本上平行于头组件的表面光电压电极；

c)将至少一部分晶片暴露至具有一定波长和一定强度的光；

d)使用表面光电压电极检测在晶片表面响应于调制光强度而感应的光电压；以及

e)由在晶片表面感应的光电压计算晶片的电学性能。

2.权利要求1的方法，进一步包括步骤f)在一定频率下调制光的强度。

3.权利要求1的方法，其中光强度调制频率为0.1至100kHz。

4.权利要求1的方法，进一步包括以下步骤：对晶片进行氟化氢洗涤。

5.权利要求1的方法，进一步包括以下步骤：在晶片表面感应反转层。

6.权利要求5的方法，其中在晶片表面感应反转层的步骤是通过对晶片施加电晕而实现的。

7.权利要求5的方法，其中在晶片表面感应反转层的步骤是通过对晶片进行化学处理而实现的。

8.权利要求1的方法，其中计算晶片的电学性能的步骤包括将所述电学性能与标准进行对比。

9.权利要求1的方法，其中电学性能包括净载流子浓度。

10.权利要求9的方法，其中净载流子浓度等于

$\frac{\mathrm{kT}}{q^2{W_d}^2}{N_D^{*}}^2,$

其中k是玻尔兹曼常数，T是开尔文温度，q是基本电荷，W_d是耗尽层宽度，且N^*_D是有效缺陷密度。

11.权利要求2的方法，进一步包括以下步骤：对于多个光强度调制频率重复步骤b至f。

12.一种用于测量离子植入型半导体晶片中的缺陷的装置，该装置包括：

加热元件，其适于加热每个半导体晶片至指定温度达指定时间，从而稳定间隙缺陷的迁移；

头组件，其包括表面光电压电极；

传送器，用于传送晶片，从而在半导体加工过程中使晶片表面基本上平行于头组件的表面光电压电极；

光源，用于产生具有一定波长和一定强度的光，在多个频率范围下调制所述光源；

检测器，用于利用表面光电压电极检测在晶片表面响应于所述光而感应的光电压；以及

处理器，其与检测器电连接，用于由晶片表面处感应的光电压来计算晶片的电学性能。

13.权利要求12的装置，进一步包括用于在晶片上生长氧化物层的生长器。

14.权利要求13的装置，其中生长器包括快速加热炉。

15.权利要求12的装置，进一步包括用于对晶片进行氟化氢洗涤的洗涤器。

16.权利要求12的装置，进一步包括电晕发生器。

17.权利要求12的装置，其中处理器通过至少将电学性能与标准进行对比而计算晶片的电学性能。

18.权利要求12的装置，其中电学性能包括净载流子浓度。