碳化硅缓冲层电阻率的测试方法技术

本发明专利技术适用于碳化硅外延生长技术领域，提供了一种碳化硅缓冲层电阻率的测试方法，该方法包括：在碳化硅衬底上的预设位置测量碳化硅衬底的厚度，获得第一厚度；在与预设位置一致的位置分别测量碳化硅片的厚度以及碳化硅片的电阻，获得第二厚度以及方块电阻，碳化硅片为在碳化硅衬底上生长缓冲层获得的样品；根据碳化硅衬底的厚度、碳化硅片的厚度以及方块电阻，计算获得缓冲层的电阻率，从而可以快速、准确地获得缓冲层的电阻率，本实施例采用的碳化硅缓冲层电阻率的测试方法具有无损、简单、快速和准确性高的优点。

Test method for resistivity of silicon carbide buffer layer

【技术实现步骤摘要】
碳化硅缓冲层电阻率的测试方法
本专利技术属于碳化硅外延生长
，尤其涉及一种碳化硅缓冲层电阻率的测试方法。
技术介绍
为了降低碳化硅外延层中的缺陷，通常采用在外延漂移层和碳化硅衬底之间生长具有高浓度的缓冲层。生长的高浓度缓冲层，具有抑制碳化硅衬底缺陷向外延层中的传播以及缓解由于衬底和漂移层浓度差而引起的晶格失配。虽然缓冲层很大程度改善了外延片质量，但缓冲层会增加器件的导通电阻，从而增加了器件的正向电压。因此，控制高浓度缓冲层参数具有重要的意义。目前，碳化硅外延层厚度和载流子浓度分别采用红外傅里叶和汞探针电容-电压法进行测试。然而汞探针电容-电压法测试碳化硅外延层载流子浓度的测量范围为1E14cm-3～5E17cm-3，而高浓度缓冲层载流子浓度通常为1E18cm-3，因此使用汞探针电容-电压法测试高浓度缓冲层载流子浓度极其困难。此外，还可以使用霍尔效应电容-电压法进行高浓度缓冲层载流子浓度测试，但该方法不仅是破坏性测试，而且会导致测试成本增加，另外样品制备工艺复杂，需要在样品表面制备电极形成欧姆接触。因此开发一种无损、简单、快速和准确性高的高浓度缓冲测试方法刻不容缓。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种碳化硅缓冲层电阻率的测试方法，以解决现有技术中没有进行无损、简单、快速和准确性高的碳化硅高浓度缓冲层电阻率的测试的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种碳化硅缓冲层电阻率的测试方法，包括：在碳化硅衬底上的预设位置测量所述碳化硅衬底的厚度，获得第一厚度；<br>在与所述预设位置一致的位置分别测量碳化硅片的厚度以及碳化硅片的电阻，获得第二厚度以及方块电阻，所述碳化硅片为在所述碳化硅衬底上生长缓冲层获得的样品；根据所述碳化硅衬底的厚度、所述碳化硅片的厚度以及所述方块电阻，计算获得所述缓冲层的电阻率。在一实施例中，所述碳化硅衬底为半绝缘衬底或者轻掺杂衬底。在一实施例中，所述半绝缘衬底的电阻率为大于105Ω.cm；所述轻掺杂衬底的掺杂浓度为小于5E13cm-3。在一实施例中，在所述在与所述预设位置一致的位置分别测量碳化硅片的厚度以及碳化硅片方块电阻之前，还包括：采用化学气相沉积的方法，在所述碳化硅衬底上生长缓冲层，获得碳化硅片。在一实施例中，在所述在与所述预设位置一致的位置分别测量碳化硅片的厚度以及碳化硅片方块电阻之前，还包括：在所述碳化硅衬底上生长电阻率小于0.034Ω.cm的缓冲层，获得碳化硅片。在一实施例中，所述在碳化硅衬底上的预设位置测量所述碳化硅衬底的厚度，获得第一厚度，包括：利用平整度测试仪采用光干涉法在选取的碳化硅衬底表面的预设位置测量所述碳化硅衬底的厚度，获得第一厚度；所述在与所述预设位置一致的位置测量碳化硅片的厚度，获得第二厚度，包括：利用平整度测试仪采用光干涉法在在与所述预设位置一致的位置测量碳化硅片的厚度，获得第二厚度。在一实施例中，所述在与所述预设位置一致的位置测量碳化硅片的电阻，包括：采用无接触式四探针电阻率测试仪在与所述预设位置一致的位置测量碳化硅片的电阻。在一实施例中，所述根据所述碳化硅衬底的厚度、所述碳化硅片的厚度以及所述方块电阻，计算获得所述缓冲层的电阻率，包括：根据ρ＝R*(H1-H2)计算获得所述缓冲层的电阻率；其中，ρ表示所述缓冲层的电阻率，R表示所述方块电阻，H1表示所述碳化硅衬底的厚度，H2表示所述碳化硅片的厚度。在一实施例中，所述根据所述碳化硅衬底的厚度、所述碳化硅片的厚度以及所述方块电阻，计算获得所述缓冲层的电阻率，包括：根据所述碳化硅衬底的厚度以及所述碳化硅片的厚度，计算所述缓冲层的厚度；根据所述缓冲层的厚度以及所述方块电阻，计算获得所述缓冲层的电阻率。在一实施例中，所述根据所述缓冲层的厚度以及所述方块电阻，计算获得所述缓冲层的电阻率，包括：根据ρ＝R*H计算获得所述缓冲层的电阻率；其中，H表示所述缓冲层的厚度。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过在碳化硅衬底上的预设位置测量所述碳化硅衬底的厚度，获得第一厚度；在与所述预设位置一致的位置分别测量碳化硅片的厚度以及碳化硅片的电阻，获得第二厚度以及方块电阻，所述碳化硅片为在所述碳化硅衬底上生长缓冲层获得的样品；根据所述碳化硅衬底的厚度、所述碳化硅片的厚度以及所述方块电阻，计算获得所述缓冲层的电阻率，从而可以快速、准确地获得缓冲层的电阻率，本实施例采用的碳化硅缓冲层电阻率的测试方法具有无损、简单、快速和准确性高的优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的碳化硅缓冲层电阻率的测试方法的实现流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的测试位置的示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。图1为本专利技术实施例提供的一种碳化硅缓冲层电阻率的测试方法的实现流程示意图，详述如下。步骤101，在碳化硅衬底上的预设位置测量所述碳化硅衬底的厚度，获得第一厚度。可选的，选取的碳化硅衬底为高阻的碳化硅衬底，例如，碳化硅衬底为半绝缘衬底或者轻掺杂衬底。所述半绝缘衬底的电阻率可以大于105Ω.cm。所述轻掺杂衬底的掺杂浓度为小于5E13cm-3。可选的，本申请中的碳化硅衬底可以为2英寸以上的碳化硅衬底片，目前优先以4°偏角4H碳化硅衬底为主。可选的，在选取的碳化硅衬底上的预设位置测量碳化硅衬底的厚度，如图2所示的测试位置，可以在碳化硅衬底内包含的最大的圆内的任意位置处测量碳化硅衬底的厚度。例如可以在碳化硅衬底表面的圆中心位置、圆的半径位置处或者边缘位置处的任意位置处测量碳化硅衬底的厚度。例如图2所示，圆的半径位置处用圆点1、圆点2、圆点3以及圆点4表示；边缘位置分别用圆点5、圆点6、圆点7以及圆点8表示。可选的，本步骤可以利用平整度测试仪采用光干涉法在选取的碳化硅衬底表面的预设位置测量所述碳化硅衬底的厚度，获得第一厚度。可选的，还可以采用与光干涉法具有相同用途的方法测量碳化硅衬底的厚度。可选的，光干涉法是一种测量膨胀系数的绝对方法，它是以相干光波波长为尺度来度量试样的膨胀量，没有任何由传递机构引入的误差，依次适用于测量各种固体材料。步骤102，在与所述预设位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳化硅缓冲层电阻率的测试方法，其特征在于，包括：/n在碳化硅衬底上的预设位置测量所述碳化硅衬底的厚度，获得第一厚度；/n在与所述预设位置一致的位置分别测量碳化硅片的厚度以及碳化硅片的电阻，获得第二厚度以及方块电阻，所述碳化硅片为在所述碳化硅衬底上生长缓冲层获得的样品；/n根据所述碳化硅衬底的厚度、所述碳化硅片的厚度以及所述方块电阻，计算获得所述缓冲层的电阻率。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅缓冲层电阻率的测试方法，其特征在于，包括：
在碳化硅衬底上的预设位置测量所述碳化硅衬底的厚度，获得第一厚度；
在与所述预设位置一致的位置分别测量碳化硅片的厚度以及碳化硅片的电阻，获得第二厚度以及方块电阻，所述碳化硅片为在所述碳化硅衬底上生长缓冲层获得的样品；
根据所述碳化硅衬底的厚度、所述碳化硅片的厚度以及所述方块电阻，计算获得所述缓冲层的电阻率。


2.如权利要求1所述的碳化硅缓冲层电阻率的测试方法，其特征在于，所述碳化硅衬底为半绝缘衬底或者轻掺杂衬底。


3.如权利要求2所述的碳化硅缓冲层电阻率的测试方法，其特征在于，
所述半绝缘衬底的电阻率为大于105Ω.cm；
所述轻掺杂衬底的掺杂浓度为小于5E13cm-3。


4.如权利要求1或2所述的碳化硅缓冲层电阻率的测试方法，其特征在于，在所述在与所述预设位置一致的位置分别测量碳化硅片的厚度以及碳化硅片方块电阻之前，还包括：
采用化学气相沉积的方法，在所述碳化硅衬底上生长缓冲层，获得碳化硅片。


5.如权利要求1或2所述的碳化硅缓冲层电阻率的测试方法，其特征在于，在所述在与所述预设位置一致的位置分别测量碳化硅片的厚度以及碳化硅片方块电阻之前，还包括：
在所述碳化硅衬底上生长电阻率小于0.034Ω.cm的缓冲层，获得碳化硅片。


6.如权利要求1所述的碳化硅缓冲层电阻率的测试方法，其特征在于，所述在碳化硅衬底上的预设位置测量所述碳化硅衬底的厚度，获得第一厚度，包括：
利用平整度测试仪采用光干涉法在选取...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丽霞，杨龙，吴会旺，
申请(专利权)人：河北普兴电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13