通过电阻率测量评估晶圆掺杂技术
客户简介
国内某晶硅制造企业，国际总部位于上海，成立已近30年。企业销售和运营机构分布全球10余个国家，员工人数近50,000人。主要业务涵盖光伏、储能和数字能源，其晶体硅相关技术多次刷新世界记录，光能业务已覆盖超180个国家。
客户Q&A
Q:在晶圆制造的前道工序阶段，需要对完成抛光之后的裸晶圆（Bare Wafer）进行来料检验，以检验其掺杂浓度是否符合工艺要求，是否有相关检测方案？
A:晶圆的电阻率与掺杂浓度呈反比关系。掺杂越重（载流子越多），电阻率越低；掺杂越轻，电阻率越高。因此精准测量电阻率就能直接反推掺杂浓度。
Q:常见的高精度电阻率测量往往会用到屏蔽箱，但需要对被测物进行切割以适配拼比想的尺寸要求。为配合后续加工流程，裸晶圆不便于切割，是否有更合适的测试方案？
A:推荐使用高阻计SM7110搭配测试治具SM9001来进行，SM9001的特点是无需对被测物进行切割，即可测量各种材料的表面/体积电阻率。
高阻计SM7110/7120 电阻显示范围1×103 Ω ～2×1019 Ω，最高测试电压DC 2000V。 最快6.4ms的高速测量，可自定义测试前的充放电以及测试后放电时间。 |
SM7110 |
表面/体积电阻测量用电极SM9001 适用标准 JIS C2170、IEC61340-2-3，支持1000V测量电压，可对应1013Ω。 无需切割片材或薄膜边缘、就能测量表面电阻和体积电阻， 也可以测量抗静电地板和树脂材料的表面电阻。 | SM9001 |
实测回顾
测量前的设置 ➀使用 |  |
➁测试体积电阻率时，需要设置所使用电极的尺寸参数，在【ELEC】选项卡中可手动输入值。 如选择【Option】， 将治具型号选择为SM9001， 高阻计将自动设置电极尺寸，如下图所示。 ➂完成以上设置后返回测试界面，即可设置测试条件并开始测试。 |
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测试结果
该晶圆的测试条件为DC 500V，测试时间30s，被测物及测试结果如下所示
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案例衍生
晶圆清洗的重要性及有关试剂的应用
在集成电路制造工序中，晶圆表面会持续吸附颗粒、有机物、金属离子等污染物。这些污染物可能导致各种异常。单片晶圆往往需经历上百次清洗循环，氟化液等试剂常作为晶圆清洗剂，被广泛应用于光刻胶残留、纳米颗粒和金属离子污染物的去除。
| 氟化液也有望作为绝缘冷却液大规模运用于服务器芯片的散热（浸没式液冷核心原理是将整机服务器完全浸泡在绝缘冷却液中，通过液体自然循环带走设备产生的热量。）因此，伴随AI数据中心的发展，对于氟化液的纯度需求将日益增加。 氟化液的液体电阻率通常在 1012 Ω·cm 以上，高纯度产品可达 1015 Ω·cm 量级，金属离子等导电杂质混入会导致电阻率显著下降，因此该参数直接反映清洗剂的电绝缘能力与洁净度，使用HIOKI高阻计SM71X0搭配液体测试专用治具SME-8830，帮助客户完成纯度监控。 |  |
异丙醇/氟化液等高纯有机试剂的电阻率测试方案：SM71X0搭配SME-8830
使用高阻计SM71X0系列测试“绝缘”材料
陶瓷基板的绝缘能力 |
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隔离芯片在高温环境下的绝缘性能 |
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光伏胶膜的抗PID能力  | 绝缘油/高纯有机试剂的液体电阻
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