【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳化硅缺陷检测，一种碳化硅衬底中微管缺陷的检测方法。
技术介绍
1、在sic器件的制造中，sic外延层形成过程中会形成不同的表面缺陷，其中最重要的缺陷是被称为"微管"，特征尺寸为30～40um的三维微管或者称为"针孔"的缺陷。最常见的微管是尺寸为0.1～5um的小洞，其可以渗入外延层，微管密度为10～103/cm2。大多数的微管是由聚集在一起的几个螺形位错形成的，以上这些导致"微管"常被称为"器件杀手缺陷"，也是sic器件研制过程的主要缺陷。
2、目前对碳化硅的微管缺陷的识别是通过测试人员在显微镜下肉眼观察检测。将碳化硅衬底的被测表面划分为若干正方形小区域，并对各个小区域进行编号；取区域的中心点作为测量点，用显微镜测量并记录每个视野区域的微管个数，得到视野面积内碳化硅衬底被测表面的微管总数，进而得到整个碳化硅衬底的微管密度。
3、但是要检测完整一块4英寸、6英寸甚至8英寸的碳化硅衬底，在显微镜的可清楚观察微管缺陷的放大倍数下，测试人员需要完成对在一个碳化硅衬底上数百个视野区域的缺陷进行标定，此外测试人员还要进行视野移动、对焦和最后在图纸上的标注等操作，整个过程费时费力且容易出错，从而降低了检测结果的精准度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有的碳化硅缺陷人工检测存在的问题，提供一种碳化硅衬底中微管缺陷的检测方法，利用激光检测仪器产生的激光束在待测碳化硅衬底表面和体内进行正面扫描，并收集和确定来自表面和体内的反射光的信号强度和位置，
2、具体方案如下：
3、一种碳化硅衬底中微管缺陷的检测方法，包括以下步骤：
4、s1，准备激光检测仪器，所述激光检测仪器包含：a)激光发射器和偏振器；b)反射成像探测器和四象限探测器；c)抽真空系统和冷却系统，样片旋转系统和光源移动的轨道系统；d)厚度检测器、图像采集设备和图像分析系统，所述图像分析系统根据进行分析，输出表面缺陷分布图；
5、其中，所述偏振器连接所述激光发射器，使得所述激光发射器产生的激光经过偏振器以一定入射角照射在放置在水平载具上的碳化硅衬底；激光经过碳化硅衬底反射出来的激光束信号被所述反射成像探测器和所述四象限探测器收集，信息收集完成后发送到所述图像分析系统，所述图像分析系统结合所述厚度检测器和所述图像采集设备的检测结果，进行图像分析，形成表面缺陷分布图；
6、s2，取待检测碳化硅衬底，置于所述样片旋转系统上，利用所述激光检测仪器发射激光，聚焦在碳化硅衬底的上表面和下表面进行扫描，所述激光发射器发出激光，照射在碳化硅衬底上，激光经过碳化硅衬底的表面和内部会发生反射，所述四象限探测器收集反射信号和反射光斑位置信号，并分析接收的信号，进而识别碳化硅衬底底面上表面微管缺陷m1、m2的大小和位置，以及下表面的微管缺陷m5的大小和位置；其中，微管缺陷m1、m2分别位于某一激光光线的入射线和反射线上，m1是s2步骤扫描上表面的初始阶段，激光透过碳化硅衬底上表面，在碳化硅衬底下表面进行反射，反射信号被缺陷阻挡，所述四象限探测器只接收到上表面反射信号但无法接收到下表面反射信号，形成的黑色缺陷形貌；m2是s2步骤扫描上表面的结束阶段，激光在碳化硅衬底上表面扫描到缺陷，所述四象限探测器无法接收到任何信号，形成的黑色缺陷形貌；m5是s2步骤扫描下表面的初始阶段，激光透过碳化硅衬底上表面，在碳化硅衬底下表面进行反射，反射信号被缺陷阻挡，所述四象限探测器只接收到上表面反射信号但无法接收到下表面反射信号，形成黑色缺陷形貌；
7、s3，利用所述激光检测仪器发射激光，激光聚焦在碳化硅衬底上表面以下的碳化硅衬底体内进行扫描，所述激光发射器发出激光，照射在碳化硅衬底上，激光经过碳化硅衬底表面和内部会发生反射，所述四象限探测器收集反射信号和反射光斑位置信号，并分析接收的信号，进而识别碳化硅衬底体内的微管缺陷m3、m4的大小和位置；其中，微管缺陷m3、m4分别位于某一激光光线的入射线和反射线上，m3是s3步骤扫描的初始阶段，激光透过碳化硅衬底上表面，在碳化硅衬底下表面进行反射，反射信号被缺陷阻挡，所述四象限探测器只接收到上表面反射信号但无法接收到下表面反射信号，形成黑色缺陷形貌，m4是s3步骤扫描的结束阶段，激光透过碳化硅衬底上表面，因被缺陷阻挡无法在下表面进行反射，所述四象限探测器只接收到上表面反射信号但无法接收到下表面反射信号，形成的黑色缺陷形貌；
8、s4，将缺陷形貌m1～m5连接起来，形成微管缺陷的形貌图并输出。
9、进一步的，s2中所述待检测碳化硅衬底的厚度大于等于60微米。
10、进一步的，s2中所述激光发射器发出波长为400-410nm的激光，照射在碳化硅衬底上。
11、进一步的，s2中所述激光发射器发出波长为405nm的激光，照射在碳化硅衬底上。
12、进一步的，s2中所述激光以60-80°入射角度照射在碳化硅衬底上。
13、进一步的，s2中所述激光以70°入射角度照射在碳化硅衬底上。
14、进一步的，s3中激光聚焦在距碳化硅衬底上表面70-80微米的碳化硅衬底体内进行扫描。
15、进一步的，s3中激光聚焦在距碳化硅衬底上表面75微米的碳化硅衬底体内进行扫描。
16、进一步的，s4中将缺陷形貌m1～m5连接起来，形成的微管缺陷的形貌图为v字型。
17、有益效果：本专利技术提供的检测方法，可以准确的得到碳化硅衬底中微管缺陷的总数和分布，以及区分碳化硅衬底中的微管缺陷与其它缺陷，同理也可以检测出一些表面难以检测到的体内包裹体。
18、本专利技术提供的检测方法中，激光经过碳化硅衬底表面和内部会发生反射，探测器通过收集反射信号和反射光斑位置信号(四象限探测器)，并分析接收的信号来识别缺陷的大小和位置，以代替检测员在显微镜下肉眼观察检测。通过探测器收集反射信号和反射光斑位置信号为输入，输出待检测物存在的微管缺陷数量以及微管缺陷位置。由此可见该方法能代替人力自动识别缺陷位置，节省了时间和人力且不易出错，从而提高了检测结果的精准度，促进碳化硅衬底及外延生长工艺的持续改进。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种碳化硅衬底中微管缺陷的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述碳化硅衬底中微管缺陷的检测方法，其特征在于：S2中所述待检测碳化硅衬底的厚度大于等于60微米。
3.根据权利要求1所述碳化硅衬底中微管缺陷的检测方法，其特征在于：S2中所述激光发射器发出波长为400-410nm的激光，照射在碳化硅衬底上。
4.根据权利要求3所述碳化硅衬底中微管缺陷的检测方法，其特征在于：S2中所述激光发射器发出波长为405nm的激光，照射在碳化硅衬底上。
5.根据权利要求2-4任一项所述碳化硅衬底中微管缺陷的检测方法，其特征在于：S2中所述激光以60-80°入射角度照射在碳化硅衬底上。
6.根据权利要求5所述碳化硅衬底中微管缺陷的检测方法，其特征在于：S2中所述激光以70°入射角度照射在碳化硅衬底上。
7.根据权利要求2所述碳化硅衬底中微管缺陷的检测方法，其特征在于：S3中激光聚焦在距碳化硅衬底上表面70-80微米的碳化硅衬底体内进行扫描。
8.根据权利要求7所述碳化硅衬底中微管缺陷的检测方
9.根据权利要求6-8任一项所述碳化硅衬底中微管缺陷的检测方法，其特征在于：S4中将缺陷形貌M1～M5连接起来，形成的微管缺陷的形貌图为V字型。
...【技术特征摘要】
1.一种碳化硅衬底中微管缺陷的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述碳化硅衬底中微管缺陷的检测方法，其特征在于：s2中所述待检测碳化硅衬底的厚度大于等于60微米。
3.根据权利要求1所述碳化硅衬底中微管缺陷的检测方法，其特征在于：s2中所述激光发射器发出波长为400-410nm的激光，照射在碳化硅衬底上。
4.根据权利要求3所述碳化硅衬底中微管缺陷的检测方法，其特征在于：s2中所述激光发射器发出波长为405nm的激光，照射在碳化硅衬底上。
5.根据权利要求2-4任一项所述碳化硅衬底中微管缺陷的检测方法，其特征在于：s2中所述激光以60-80°...
【专利技术属性】
技术研发人员：阙金镇，陈志霞，冯淦，赵建辉，
申请(专利权)人：瀚天天成电子科技厦门股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。