一种SiC晶圆及其外延层结构的综合测试方法技术

技术编号:29786000 阅读:36 留言:0更新日期:2021-08-24 18:03
本发明专利技术提供了一种SiC晶圆及其外延层结构的综合测试方法。采用激光共聚焦成像系统,不但可以通过透射正交偏光模式观察SiC的微管缺陷,以及微分干涉观察样品表面形貌,还有相比于普通光镜有更高的空间分辨率,高达120nm。同时可以通过在高度方向层切扫描,实现表面高分辨三位形貌成像,来获得表面粗糙度,及其他高度信息;还可以通过荧光观察,可辩别外延层的结晶质量和均匀性,以及获得缺陷的分布和多型结构的分布信息。从而将各种表征分析手段集成在一起,简化分析流程,提高工作效率,降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种SiC晶圆及其外延层结构的综合测试方法
本专利技术属于SiC晶圆及其外延层表面及亚表面结构测试的综合方法,特别是对于表面粗糙度以及缺陷的综合分析的SiC晶圆及其外延层结构的综合测试方法。
技术介绍
SiC材料由于具有优异半导体特性而受到了广泛的关注,成为电子器件领域极具潜力的基础材料,在高温、高频、大功率等方面都有广泛应用。然而半导体衬底或半导体衬底上外延层的晶格缺陷影响了电子器件例如半导体器件的特性,因此缺陷的类型和密度就衬底品质评价而言是极其重要的参数。对于SiC晶圆的表面粗糙度,微管缺陷,厚度,以及外延层中缺陷,多型结构的分析需要不同的方法。例如对于SiC晶圆表面粗糙度的测试需要用原子力显微镜,而且测试时间久,测试区域小,而且是接触式测试,可能对样品表面产生一定的损伤。而缺陷,厚度,以及外延层中的缺陷和多型结构的表征分别需要用到各类不同的显微镜,拉曼光谱仪等测试手段,这样分辨率低,工作效率低,需要在多种设备之间进行切换,而且测试人员需要掌握不同测试设备的操作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SiC晶圆及其外延层结构的综合测试方法,其特征在于,包括结合光学显微镜成像模式,荧光成像模式和激光共聚焦成像模式,检测SiC晶圆的表面粗糙度,微管缺陷、厚度以及外延层中缺陷、多型结构的分析表征。/n

【技术特征摘要】
20210330 CN 20211034286601.一种SiC晶圆及其外延层结构的综合测试方法,其特征在于,包括结合光学显微镜成像模式,荧光成像模式和激光共聚焦成像模式,检测SiC晶圆的表面粗糙度,微管缺陷、厚度以及外延层中缺陷、多型结构的分析表征。


2.根据权利要求1所述的一种SiC晶圆及其外延层结构的综合测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)对碳化硅晶片样品进行预处理,预处理后选用波长为405nm的光源对碳化硅晶片样品进行侧切扫描得到样品表面的三维形貌及其粗糙度;
2)通过激光共聚焦成像模式对碳化硅晶片样品表面进行二维扫描,检测并统计微管缺陷;
3)通过明暗场或者微分干涉模式检测并统计碳化硅晶片样品表面的划痕,凸起和颗粒;
4)对碳化硅晶片样品进行刻蚀,通过DIC成像模式和激光共聚焦3D成像模式,对刻蚀坑的大小,深浅以及形状进行比较分类,辨别晶片中不同缺陷的种类以及分布密度;
5)通过激光共聚焦3D成像模式,检测衬底和长有外延层晶片的厚度;
6)通过激光共聚焦3D成像模式,对碳化硅晶片样品表面以及外延层进行荧光探测;
7)通过荧光波长的不同,对外延层进行层切扫描,对每一张层切扫描的结果进行分析,可以观察到缺陷或者多型体在高度方向上的分布;
8)对样品表面同一位置进行二维扫描,3D成像,以及荧光分析,检测并统计样品中的缺陷形貌和光电性质的对应关系。


3.根据权利要求2所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:皮孝东徐所成高万冬卢慧杨德仁
申请(专利权)人:浙江大学杭州国际科创中心
类型:发明
国别省市:浙江;33

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