[发明专利]一种晶圆结构及其测试方法

说明书

本发明公开了一种晶圆结构及其测试方法，包括叠放的衬底和外延层；所述外延层包括多层间隔设置的金属层和分隔层；其优点在于：在一个晶圆结构上设置多层金属含量不同的金属层，通过一次测试可同时获得多层金属层的氧化数据，进而得到该种功率器件的多种金属含量氧化数据，大大减少了调试所需的时间和成本；由于在同一氧化环境中同时获得多层金属层的氧化数据，提高了氧化环境的统一性，减少了可能存在的由氧化环境设置误差导致的测试结果误差，提高了测试结果的准确性。

技术领域

本发明涉及半导体器件，具体涉及一种晶圆结构及其测试方法。

背景技术

在IGBT，HEMT，VCSEL，大功率LED等功率器件的生产过程中，通常都会氧化晶圆中的金属来限制电流的注入，以此来提高功率器件的效率。在大规模量产功率器件时，要进行氧化工艺的开发调试。现有的氧化工艺的开发调试过程是采用多片该功率器件的外延片分别进行多次氧化试验，每片外延片设有不同金属含量的金属层，以获得不同金属含量的该功率器件的氧化数据。该种调试方法存在着以下问题：该种调试方法在单次调试中只能获得该功率器件一种金属含量的氧化数据，而在大规模量产前的开发调试过程中，往往需要进行几十至几百次试验，则在此开发调试过程中，需要进行多次试验且消耗几十至几百片该功率器件的外延片。其开发调试成本高，所需时间长。同时由于需要进行的试验次数多，在多次试验的过程中可能出现氧化环境的设置误差，这将影响测试结果的准确性。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明目的在于提供一种晶圆结构及其测试方法，本发明能通过一次测试同时获得多组氧化数据，有效降低了氧化工艺的开发和调试成本，提高了测试结果的准确性。

本发明所述的一种晶圆结构，包括叠放的衬底和外延层；所述外延层包括多层间隔设置的金属层和分隔层。

优选地，所述的各层金属层的金属含量不同。

优选地，所述金属层为含铝层，其铝含量逐层递变。

优选地，所述金属层的铝含量变化步长为1％。

优选地，所述金属层设置七层，其铝含量范围为92％-98％，最远离衬底的金属层的铝含量为92％，最靠近衬底的金属层的铝含量为98％。

优选地，所述的各层金属层的厚度不同。

一种测试所述一种晶圆结构的测试方法，包括以下步骤：

S0、通过刻蚀露出所述晶圆结构的金属层侧面；

S1、对各层金属层的侧面同时进行氧化；

S2、获取各层金属层的氧化深度；

S3、根据各层金属层的氧化深度得到对应金属层的氧化速度。

优选地，步骤S0中采用干法刻蚀；步骤S1中采用湿法氧化对金属层进行氧化。

优选地，所述湿法氧化包括以下步骤：

S11、通入氮气；

S13、通入氧气和氢气，点燃氢气，对各层金属层进行氧化。

优选地，所述步骤S11中氮气通入前先进行90℃水浴；所述氢气与氧气的摩尔比小于2:1。