[發明專利]高純碳化硅晶體包裹的檢測方法及裝置

在審

• 申請號: 202210533381.4
• 申請日: 2022-05-17
• 公開（公告）號: CN114935574A
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 王亞川;趙華利;白劍銘;黃燦;楊德志
• 申請（專利權）人: 河北同光半導體股份有限公司
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01B5/06
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司 11254
• 代理人: 許莉

一種高純碳化硅晶體包裹的檢測方法及裝置，涉及高純半絕緣碳化硅晶體包裹物測量技術領域，其相對于現有的切割拋光后累計檢測方法，消除了損毀部分厚度段的包裹物數量且彌補了破壞性檢驗帶來的效率低及不良影響因素。所述高純碳化硅晶體包裹的檢測方法及裝置中，利用高純碳化硅晶體本身高透光性，且包裹物對光的散射效應；與此同時，采用平行強光在晶體側面射入，遇到晶體包裹物反射給數字高速成像設備進行捕捉，最終合成包裹物在晶體內部的分布圖。

技術領域

本發明涉及高純半絕緣碳化硅晶體包裹物測量技術領域，尤其涉及一種高純碳化硅晶體包裹的檢測方法及裝置，且其為整體測量并非切割成片測量。

背景技術

目前，檢測高純碳化硅晶體包裹物數量行業內普遍采用將晶體（一般厚度十幾毫米）切割成多個幾百微米的薄片拋光后，通過手電觀察單個薄片包裹數量然后累計進行測量。

這種檢驗方法時效長，且造成對晶體本身破壞。因晶體經過切割拋光，加工過程中必然耗損一定厚度，因而損毀厚度段內包裹物數量，導致測量的數值不準。

因此，如何研究探討一種對晶體整體包裹物檢測方法，并發明一種裝置，其目的是能夠準確的檢測出晶體包裹物數量，為下道切割工序提供準確質量數據支持，從而提高晶片的交付質量，已成為本領域技術人員亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高純碳化硅晶體包裹的檢測方法及裝置，其相對于現有的切割拋光后累計檢測方法，消除了損毀部分厚度段的包裹物數量且彌補了破壞（切割后再檢測）性檢驗帶來的效率低及不良影響因素。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種高純碳化硅晶體包裹的檢測方法，包括以下步驟：步驟S1、將待測高純碳化硅晶體放置于帶有黑色吸光襯布的定向角度電動旋轉載物平臺上，并讀取高度尺測量的晶體高度予以記錄；

步驟S2、閉合吸光式暗室箱，將晶體高度值及規格錄入數字高速成像設備，并將其調節至最低點位，打開濾光頭強光源，模擬成像同時觀察效果，結合效果調節濾光頭強光源的仰俯角度，并直至成像清晰；

步驟S3、在成像設備最低點位拍照一次，視角范圍不變，將數字高速成像設備沿導軌向上調節2mm并高速拍照一次，然后將數字高速成型設備再次上調2mm并高速拍照，最后利用多視角拍攝孔徑合成圖像原理將視角范圍的圖像合成；

步驟S4、啟動角度旋轉電機旋轉60°，重復所述步驟S3的操作進行拍攝，且以后每60°進行一次圖像合成，直至360°全部拍完；

步驟S5、按照成像設備操作說明，將以上圖像導入設定合成函數，形成晶體在厚度方向分層包裹物點位圖；

步驟S6、按照產品標準規定的包裹物缺陷數，對比晶體厚度方向分層包裹物點位圖，對晶體進行質量判定及加工厚度標記，并做好質量記錄，必要時打印層間切面圖。

其中，所述步驟S1具體包括：放置時，晶體籽晶面朝下凸面朝上，且將晶體籽晶主邊與定向角度電動旋轉載物平臺上的定置線對齊。

具體地，所述步驟S2中的晶體規格包括4吋、6吋或8吋。

一種高純碳化硅晶體包裹的檢測裝置，包括：具有內襯吸光布的吸光式暗室箱，所述吸光式暗室箱內設置有定向角度電動旋轉載物平臺、及位于所述定向角度電動旋轉載物平臺兩側的濾光頭強光源和高度尺，且所述定向角度電動旋轉載物平臺用于放置待測高純碳化硅晶體；所述吸光式暗室箱內位于所述濾光頭強光源的一側、且遠離所述定向角度電動旋轉載物平臺還設置有數字高速成像設備，且所述數字高速成像設備能夠沿豎直方向移動高度。

實際應用時，所述吸光式暗室箱包括：暗室箱本體，且所述暗室箱本體通過鉸鏈連接有蓋體。

其中，所述暗室箱本體整體呈楔形結構，所述蓋體整體呈與所述暗室箱本體相匹配的楔形結構，且所述暗室箱本體與所述蓋體相鉸接的一側高度較低。