【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及半導體檢測，具體涉及一種半導體材料亞表面損傷層的檢測方法。
技術介紹
1、半導體材料在現代電子技術中扮演著至關重要的角色，其性能直接關系到電子器件的穩定性和整體水平。因此，半導體材料在各種加工工藝過程中產生的亞表面損傷層的監測對于了解晶格缺陷的形成與演化，實現質量控制和優化生產工藝，以及研究新材料和器件結構至關重要。
2、目前對樣品亞表面損傷層檢測技術分為破壞性檢測和非破壞性檢測，非破壞性檢測通過觀察材料內部缺陷引起的熱、聲、光、電、磁等變化對缺陷進行探測，這類觀測技術不夠直觀，且誤差較大；破壞性檢測技術在檢測中需破壞試件以顯示損傷，再通過顯微技術獲取結果，能更準確的對產生的裂紋進行表征測試。
3、然而目前通常需要將樣品通過研磨、腐蝕等方法加工出截面后，再通過拋光、或者化學腐蝕等處理后再進行觀測，在該過程中很容易在材料表面引入新的損傷層，而影響觀測結果的準確性。因此亟需提出一種新的，無損的樣品截面制備方法對半導體材料亞表面損傷層進行觀測，以提高半導體材料以及器件加工質量。
技術實現思路
1、本專利技術的主要目的在于提供一種半導體材料亞表面損傷層的檢測方法，以解決相關技術中對半導體進行截面加工的過程中容易在材料表面引入新的損傷層，而影響觀測結果的準確性的問題。
2、為了實現上述目的，本專利技術提供了一種半導體材料亞表面損傷層的檢測方法，包括：
3、在半導體材料的表面沉積保護層，所述保護層至少覆蓋所述半導體材料的損傷觀測位置
4、采用高能束流對所述半導體材料進行刻蝕并形成第一截面，所述第一截面的深度大于等于所述半導體材料的預估損傷深度；
5、采用高能束流對所述第一截面拋光以形成觀測截面，拋光方向為朝向所述保護層的方向，所述損傷觀測位置的截面暴露在所述觀測截面上；
6、所述保護層的厚度大于等于所述高能束流在對所述第一截面拋光時與半導體材料表面垂直方向上的沉積能量的分量在所述保護層上所產生的刻蝕深度。
7、進一步的，保護層包括第一保護層和第二保護層；
8、在半導體材料的表面沉積保護層，所述保護層至少覆蓋所述半導體材料的損傷觀測位置，包括：
9、采用電子束在所述半導體材料上沉積第一保護層，所述第一保護層至少覆蓋所述損傷觀測位置；
10、采用離子束在所述第一保護層上沉積第二保護層，所述第二保護層覆蓋所述第一保護層。
11、進一步的，第一保護層的厚度大于等于離子束在所述第一保護層上沉積第二保護層時與半導體材料表面平行和垂直方向上的沉積能量的分量在所述第一保護層上所產生的刻蝕深度。
12、進一步的，采用高能束流對所述半導體材料進行刻蝕并形成第一截面，包括：
13、采用高能束流在距離所述保護層的邊緣0.1~10μm處對所述半導體材料進行刻蝕加工以形成第一截面。
14、進一步的，采用高能束流對所述第一截面拋光的拋光寬度大于所述第一截面至所述保護層的第一側邊緣的距離，并小于所述第一截面至所述保護層的第二側邊緣的距離；
15、所述第一側邊緣為所述保護層靠近所述第一截面的邊緣，所述第二側邊緣為所述保護層遠離所述第一截面的邊緣。
16、進一步的，第一截面的長度大于等于所述保護層的長度，當所述第一截面的長度等于所述保護層的長度時，所述第一截面的兩端與所述保護層的兩端平齊；
17、當所述第一截面的長度大于所述保護層的長度時，所述第一截面的兩端延伸出所述保護層的兩端。
18、進一步的，第一截面和所述觀測截面垂直于所述半導體材料的表面以及所述保護層的表面。
19、進一步的，在采用高能束流對所述半導體材料進行刻蝕并形成第一截面時，所述高能束流對所述半導體材料的刻蝕寬度為刻蝕深度的1~2倍，刻蝕深度為所述預估損傷深度的1~2倍。
20、進一步的，采用高能束流對所述半導體材料進行刻蝕并形成第一截面，還包括：
21、選定所述高能束流的離子束種類；
22、選定目標靶材為所述半導體材料；
23、采用正交實驗的方式得到最優的刻蝕參數組合，所述刻蝕參數組合中的參數包括：加速電壓、束流大小、離子入射角、駐留時間；
24、基于所述刻蝕參數組合，采用所述高能束流對所述半導體材料進行刻蝕并形成第一截面。
25、進一步的，采用高能束流對所述第一截面拋光以形成觀測截面，還包括：
26、選定所述高能束流的離子束種類；
27、選定目標靶材為所述半導體材料；
28、采用正交實驗的方式得到最優的拋光參數組合，所述拋光參數組合中的參數包括：加速電壓、束流大小、離子入射角、駐留時間；
29、基于所述拋光參數組合，采用所述高能束流對所述第一截面進行拋光以形成觀測截面。
30、在本專利技術實施例中，通過在半導體材料的表面沉積保護層，保護層至少覆蓋半導體材料的損傷觀測位置；采用高能束流對半導體材料進行刻蝕并形成第一截面，第一截面的深度大于等于半導體材料的預估損傷深度；采用高能束流對第一截面拋光以形成觀測截面，拋光方向為朝向保護層的方向，損傷觀測位置的截面暴露在觀測截面上；保護層的厚度大于等于高能束流在對第一截面拋光時與半導體材料表面垂直方向上的沉積能量的分量在保護層上所產生的刻蝕深度，一方面，達到了先在半導體材料表面進行保護層沉積保護，再采用高能束流進行截面加工，保護半導體材料在損傷觀測位置的表面形貌不受高能束流的影響的目的，從而實現了在對觀測截面進行加工的過程中，保留最原始的損傷層信息，提高觀測結果的準確性的技術效果，進而解決了相關技術中對半導體進行截面加工的過程中容易在材料表面引入新的損傷層，而影響觀測結果的準確性的問題；并且，在采用高能束流進行截面加工后，加工效率和加工精準度更高，有效減少由于人為造成的外力損傷；
31、另一方面，采用高能束流進行截面加工具有多尺度、選擇性、非接觸、三維高精密、靈活性強、材料適應性強等特點，可以用于任何性質半導體材料的截面加工，且可以用于任意形狀截面的亞表面損傷層觀測。
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1.一種半導體材料亞表面損傷層的檢測方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，在半導體材料的表面沉積保護層，所述保護層至少覆蓋所述半導體材料的損傷觀測位置，包括：
3.根據權利要求2所述的檢測方法，其特征在于，所述第一保護層的厚度大于等于離子束在所述第一保護層上沉積第二保護層時與半導體材料表面平行和垂直方向上的沉積能量的分量在所述第一保護層上所產生的刻蝕深度。
4.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，采用高能束流對所述半導體材料進行刻蝕并形成第一截面，包括：
5.根據權利要求4所述的檢測方法，其特征在于，采用高能束流對所述第一截面拋光的拋光寬度大于所述第一截面至所述保護層的第一側邊緣的距離，并小于所述第一截面至所述保護層的第二側邊緣的距離；
6.根據權利要求5所述的檢測方法，其特征在于，所述第一截面的長度大于等于所述保護層的長度，當所述第一截面的長度等于所述保護層的長度時，所述第一截面的兩端與所述保護層的兩端平齊；
7.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述第一截面
8.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，在采用高能束流對所述半導體材料進行刻蝕并形成第一截面時，所述高能束流對所述半導體材料的刻蝕寬度為刻蝕深度的1~2倍，刻蝕深度為所述預估損傷深度的1~2倍。
9.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，采用高能束流對所述半導體材料進行刻蝕并形成第一截面，還包括：
10.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，采用高能束流對所述第一截面拋光以形成觀測截面，還包括：
...【技術特征摘要】
1.一種半導體材料亞表面損傷層的檢測方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，在半導體材料的表面沉積保護層，所述保護層至少覆蓋所述半導體材料的損傷觀測位置，包括：
3.根據權利要求2所述的檢測方法，其特征在于，所述第一保護層的厚度大于等于離子束在所述第一保護層上沉積第二保護層時與半導體材料表面平行和垂直方向上的沉積能量的分量在所述第一保護層上所產生的刻蝕深度。
4.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，采用高能束流對所述半導體材料進行刻蝕并形成第一截面，包括：
5.根據權利要求4所述的檢測方法，其特征在于，采用高能束流對所述第一截面拋光的拋光寬度大于所述第一截面至所述保護層的第一側邊緣的距離，并小于所述第一截面至所述保護層的第二側邊緣的距離；
6.根據...
【專利技術屬性】
技術研發人員：薛芳，蔣繼樂，
申請(專利權)人：北京特思迪半導體設備有限公司，
類型：發明
國別省市：
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