[發明專利]一種高純碳化硅晶體電阻率的檢測方法和裝置

在審

• 申請號: 202010777544.4
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN112067663A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 李帥;趙建國;李乃慶
• 申請（專利權）人: 山東天岳先進材料科技有限公司
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04;G01R27/02;G01N21/25
• 代理公司: 北京君慧知識產權代理事務所(普通合伙) 11716
• 代理人: 劉曉佳

本申請提供了一種高純碳化硅晶體電阻率的檢測方法和裝置，所述檢測方法包括以下步驟：用光源照射碳化硅晶體，檢測碳化硅晶體的透光波長，比較所述透光波長與標準顏色波長范圍的大小，根據比較結果判斷電阻率是否合格；所述標準顏色波長范圍是電阻率合格的標準碳化硅晶體用同一光源照射后具有的透光顏色波長的數值范圍。本申請提供的碳化硅晶體的電阻率檢測方法和裝置，具有很高的精確性，并且步驟簡單，可操作性強，對測試環境要求低，適用生產現場，能夠減輕精密檢測步驟的工作量和成本，提高生產效率，特別是為采用物理氣相傳輸法制備的高純碳化硅晶體的電阻率初步評價提供參考依據。

技術領域

本申請涉及半導體性能參數檢測方法技術領域，具體涉及一種高純碳化硅晶體電阻率的檢測方法和裝置。

背景技術

對于工業生產的導電型碳化硅半導體晶體，在表征時除了重量、厚度、直徑等常規物理參數外，還通過電阻率、載流子濃度、微管密度、位錯、包裹體等性能參數評價其質量，特別是電阻率，電阻率是區分不同類型工業碳化硅產品重要的性能指標。

然而，現有技術中對工業碳化硅晶體產品的性能評價，需要將晶錠切片、割圓、研磨以及拋光后的晶片成品在實驗室中采用精密的檢測儀器進行檢測，而并沒有一種能夠在生產工藝過程中例如生產現場下對制備的碳化硅晶體進行電阻率初步檢測的方法或儀器，因此后期對每個晶錠都進行切片等步驟加工后再進行精密檢測的方式，加大了檢測科室的工作，同時也會增加精密檢測設備折舊率，并且各精密檢測設備體積較大、價格昂貴且對檢測環境要求嚴格，也不適用于生產工藝過程中的電阻率檢測。

因此現有的碳化硅晶體電阻率的檢測方法并不利于提高生產效率，而現有技術中也未能提供一種能夠在生產工藝過程中，能夠初步判定制備的碳化硅晶體電阻率的檢測方法。

發明內容

為了解決上述問題，一方面，本申請提供了一種操作簡單、方便快捷、準確度高，有利于提高生產效率，且特別適用于工業制備現場的高純碳化硅晶體電阻率的檢測方法，所述檢測方法包括以下步驟：

用光源照射碳化硅晶體，檢測碳化硅晶體的透光波長，比較所述透光波長與標準顏色波長范圍的大小，根據比較結果判斷電阻率是否合格；所述標準顏色波長范圍是電阻率合格的標準碳化硅晶體用同一光源照射后具有的透光顏色波長的數值范圍；當所述透光波長大于所述標準顏色波長范圍的最大值時，判定電阻率不合格；當所述透光波長大于等于所述標準顏色波長范圍的最小值，且小于等于最大值時，判定電阻率合格；當所述透光波長小于所述標準顏色波長范圍的最小值時，精密檢測碳化硅晶體的電阻率后再進行判定。

本申請提供的碳化硅晶體電阻率的檢測方法，通過檢測工業制得的碳化硅晶體透過光的透光波長，進而對其電阻率進行初步判斷，可以作為生產工藝過程中的步驟，并且特別適用于檢測高純度的碳化硅晶體。其中，將已知的電阻率合格的碳化硅晶體定義為標準碳化硅晶體，并將該標準碳化硅晶體能夠表征出的透光波長的數值范圍定義為標準顏色波長范圍。可以理解的是，為使得在比較待測碳化硅晶體和標準碳化硅晶體的透光波長時只有被檢測對象不同，透光波長和標準顏色波長的檢測應當基于在同一光源照射下獲得。

其中，本申請所述精密測試，可以理解為采用可精確得出電阻率數據的精密儀器進行測試，例如電阻率測試儀等。優選的，所述精密測試，是在碳化硅晶錠進行切片、割圓、研磨、拋光后，對獲得的晶片進行的。

而在上述檢測方法中，當待測碳化硅晶體的透光波長落入標準顏色波長范圍內時判定該晶體電阻率合格，可以進行下一步切片等操作，并進行電阻率等物理參數性能的精密測試，得到精確數據；當透光波長大于標準顏色波長范圍時，判定該晶體電阻率不合格，無需再對其切片后的晶片電阻率進行精密測試；當透光波長小于標準顏色波長范圍時，由于可能會切出電阻率合格的晶片，為了提高利用率，需要進行精密測試后再根據數據判斷。即，上述檢測方法是對制得的碳化硅晶體樣品的定性檢測，能夠對制得的碳化硅晶體進行初步的分類篩選，為其電阻率評價提供參考依據，并提高生產效率。