一种提高氮化镓器件良品率的方法技术

技术编号:26224963 阅读:105 留言:0更新日期:2020-11-04 11:00
本发明专利技术公开了一种提高氮化镓器件良品率的方法,具体包括如下步骤:步骤1,在衬底表面划分格点,在每一个格点位置上进行拉曼光谱测量,从而获得整个衬底的应力分布情况:步骤2,对孔晕光学边沿进行判断,并根据孔晕光学边沿找到所有孔晕;步骤3,通过抽样选取孔晕,并采用拟合的方法得到适用于整个衬底材料的孔晕应力指数衰减特征常数:步骤4,确定所有孔晕的不良区。本发明专利技术能够在不破坏材料的前提下,根据孔晕缺陷周围应力规律判断出该缺陷的有效影响范围,进而在后续工艺中有效的避让这些区域,达到提高器件制备良品率的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种提高氮化镓器件良品率的方法
本专利技术属于半导体生产加工
,涉及一种提高氮化镓器件良品率的方法。
技术介绍
氮化镓衬底制备过程中,表面经常会出现V形坑缺陷,多项研究表明,这些缺陷会成为潜在的漏电通道,严重影响器件制备的良品率。V形坑缺陷的出现,与氮化镓本身的晶体结构有关,是当前氮化镓制备过程中普遍出现的氮化镓材料所特有的缺陷问题。常规的半导体制备工艺和检测手段不能有效的规避其对器件的影响,因此有必要提出一种针对性的方法。氮化镓材料在制造的过程中,都要进行外延级别的表面抛光处理,该处理包含了机械打磨和化学腐蚀。经过表面处理后,材料表面已经平整,V形坑缺陷会转化为“孔晕”(或称坑晕,国际上术语定义为“halo”)。研究表明,晕附近虽然已经基本平整,然而其电学性质仍然不同于材料正常区域,仍然会导致器件的漏电问题,这对于氮化镓器件的制备,尤其是垂直型功率器件的制备是致命问题,必须指认出其有效影响范围(下文简称为“不良区”),才能在器件单元制作中,尽可能的避开其带来的漏电流等不良影响,以提高器件良品率。目前对V形坑缺陷比较有效的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高氮化镓器件良品率的方法,其特征在于:具体包括如下步骤:/n步骤1,在衬底表面划分格点,在每一个格点位置上进行拉曼光谱测量,从而获得整个衬底的应力分布情况:/n步骤2,对孔晕光学边沿进行判断,并根据孔晕光学边沿找到所有孔晕;/n步骤3,通过抽样选取孔晕,并采用拟合的方法得到适用于整个衬底材料的孔晕应力指数衰减特征常数:/n步骤4,确定所有孔晕的不良区。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高氮化镓器件良品率的方法,其特征在于:具体包括如下步骤:
步骤1,在衬底表面划分格点,在每一个格点位置上进行拉曼光谱测量,从而获得整个衬底的应力分布情况:
步骤2,对孔晕光学边沿进行判断,并根据孔晕光学边沿找到所有孔晕;
步骤3,通过抽样选取孔晕,并采用拟合的方法得到适用于整个衬底材料的孔晕应力指数衰减特征常数:
步骤4,确定所有孔晕的不良区。


2.根据权利要求1所述的一种提高氮化镓器件良品率的方法,其特征在于:所述步骤1的具体过程为:
步骤1.1,设衬底片的长定位边与视平线平行,将衬底片的边沿弧线与长定位边的左侧交点定义为直角坐标系的原点O,与长定位边平行的方向定义为x方向,与长定位边垂直的方向定义为y方向;
步骤1.2,在半径为R的衬底片上沿x、y方向均匀划分,形成N×N个网格,相邻两个格点的间距s=2R/N;用i和j分别代表每个格点在x和y方向上的序号,i=1,2,……,N,j=1,2,……,N;
步骤1.3,将拉曼测试仪发出的激光聚焦在衬底的上表面,在每个格点处进行拉曼光谱测量,得到每个格点的拉曼A1(LO)模式对应的峰值个数Wij;并得到每个格点的拉曼E2模式对应的谱线值;
步骤1.4,用步骤1.3得到的每个格点的拉曼E2模式对应的谱线值,减去理想化的无应力氮化镓拉曼谱线值Fsd后,得到每个格点的拉曼频移差Fij;因为拉曼频移差与应力呈现线性关系,所以衬底表面的应力分布情况,可以用整个衬底全部格点的拉曼频移差数据来表征。


3.根据权利要求2所述的一种提高氮化镓器件良品率的方法,其特征在于:所述步骤2的具体步骤为:
步骤2.1,根据步骤1.3得到的Fij,从x方向和y方向分别搜索应力的局部极大值,并记录x方向和y方向的局部极大值所在的格点位置信息;
步骤2.2,根据A1(LO)模式峰值个数信息Wij,判断步骤2.1所得具有局部极大值特征的格点,是否为孔晕的光学边沿;
步骤2.3,根据步骤2.2判断出的孔晕的光学边沿,找出衬底上所有孔晕。


4.根据权利要求3所述的一种提高氮化镓器件良品率的方法,其特征在于:所述步骤2.2中判断孔晕的光学边沿的具体方法为:
如果格点的拉曼A1(LO)模式仅出现一个峰,即峰值个数Wij=1时,则这个具有局部极大值特征的格点被记录为孔晕的光学边沿格点;否则该格点一定不是孔晕的光学边沿格点。


5.根据权利要求3所述的一种提高氮化镓器件良品率的方法,其特征在于:所述步骤2.3的具体过程为:如果光学边沿格点能围成一个闭合区域,则该闭合区域被判定为一个孔晕,记录这个孔晕对应的所有光学边沿格点坐标信息。


6.根据权利要求3所述的一种提高氮化镓器件良品率的方法,其特征在于:所述步骤3的具体过程为:
步骤3.1,抽样选择一个孔晕,在这个孔晕的右侧光学边沿上抽样选择一个格点,命名为P格点,将P格点的拉曼频移差记作FP;从P格点出发向x正方向看,拉...

【专利技术属性】
技术研发人员:王馨梅段鹏冲邹旭李丹妮
申请(专利权)人:西安理工大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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