碳化硅和氮化镓为典范第三代半导体质料。。。。。。。。
第三代半导体质料的特点：禁带宽度大、发光效率高、电子漂移饱和速率高、热导率高、硬度大、介电常数小、化学性子稳固以及抗辐射性能好、耐高温等。。。。。。。。
因此，，，， ，，，，其在高亮度发光二极管、紫外—蓝光激光器和紫外探测器等光电子器件以及抗辐射、高功率、高频、高温、高压等电子器件域有着重大的应用潜力和辽阔的市场远景。。。。。。。。
下面简要先容碳化硅衬底种类
碳化硅衬底凭证导电性来分，，，， ，，，，可分为半绝缘型衬底（电阻率大于1E5 Ω?cm）和导电型衬底。。。。。。。。
其中，，，， ，，，，
导电型碳化硅衬底可用于生长碳化硅外延片，，，， ，，，，主要应用于制造耐高温、耐高压的功率器件如IGBT；；；；；
半绝缘型碳化硅衬底可用于生长氮化镓外延片，，，， ，，，，主要应用于微波射频器件等领域。。。。。。。。
本文浅先容碳化硅衬底常用丈量手段。。。。。。。。
一、晶圆几何参数丈量
晶圆几何参数主要包括晶圆厚度、TTV、和BOW/Warp等，，，， ，，，，一样平常常用测试要领为光学干预法和电容法。。。。。。。。
★ 光学干预法具有测试速率快，，，， ，，，，精度高的特点，，，， ，，，，装备价钱腾贵，，，， ，，，，主要被Corning公司所接纳，，，， ，，，，其Tropel系列被普遍应用于几何参数目测。。。。。。。。
丈量原理：掠入式干预
主要厂商：Corning Tropel
★电容法几何参数测试仪相对本钱较低，，，， ，，，，在硅片衬底中被普遍接纳，，，， ，，，，对碳化硅衬底同样适用。。。。。。。。
丈量原理：电容测厚
主要厂商：MPI，，，， ，，，，E+H Metrology等
二、外貌缺陷剖析
碳化硅衬底的外貌缺陷有外貌颗粒、划痕和晶格缺陷等，，，， ，，，，主要接纳碳化硅晶圆缺陷系统测试。。。。。。。。
丈量原理：电容测厚
使用激光在衬底外貌的散射，，，， ，，，，可以剖析衬底外貌上的颗粒巨细和缺陷形态，，，， ，，，，通过激光对衬底外貌的面扫描，，，， ，，，，可以获得衬底上颗粒和缺陷的面漫衍情形，，，， ，，，，同时在光致发光（PL）功效？？？ ？？？？的资助下，，，， ，，，，可以进一步剖析衬底内部的缺陷复合中心，，，， ，，，，为衬底质量评估提供更周全的信息。。。。。。。。
主要厂商：KLA Candela，，，， ，，，，Lastertec, Horiba, Visiontec
三、外貌粗糙度丈量
外貌粗糙度一样平常接纳原子力显微镜(AFM) 和白光干预仪(WLI)丈量，，，， ，，，，可测试亚纳米级粗糙度。。。。。。。。
AFM测试原理：
将一个对微弱力极敏感的微悬臂一端牢靠，，，， ，，，，另一端有一细小的针尖，，，， ，，，，针尖与样品外貌轻轻接触，，，， ，，，，
由于针尖尖端原子与样品外貌原子间保存极微弱的倾轧力，，，， ，，，，通过在扫描时控制这种力的恒定，，，， ，，，，带有针尖的微悬臂将对应于针尖与样品外貌原子间作用力的等位面而在笔直于样品的外貌偏向升沉运动。。。。。。。。
使用光学检测法或隧道电流检测法，，，， ，，，，可测得微悬臂对应于扫描各点的位置转变，，，， ，，，，从而可以获得样品外貌形貌的信息。。。。。。。。
主要厂商：Bruker、Park System等
WLI测试原理：
基于白光干预征象，，，， ，，，，通太过析被测外貌与参考镜面反射光的光程差引起的干预条纹转变，，，， ，，，，准确盘算外貌微观高度差，，，， ，，，，从而获取粗糙度参数。。。。。。。。
主要厂商：Taylor Hobson、Bruker等
四、电阻率和掺杂浓度
- 导电型碳化硅的电阻率是通过涡流法举行检测的，，，， ，，，，导电线圈在导电衬底上形成涡流，，，， ，，，，涡流爆发磁场转变被传感器侦测到，，，， ，，，，可以盘算出衬底的方块电阻，，，， ，，，，涡流的检测原理如下：
主要厂家：Semilab，，，， ，，，，KITEC，，，， ，，，，Napon
- 半绝缘型碳化硅的电阻率是通过电容放电法举行检测的，，，， ，，，，装备为非接触高阻测试仪
测试原理：
电容探针法，，，， ，，，，在衬底上施加电压的瞬间，，，， ，，，，通过侦测电荷的转变，，，， ，，，，来盘算衬底的电阻率。。。。。。。。
应用：掺杂浓度，，，， ，，，，电阻率等
主要厂家：Semilab，，，， ，，，，EuroRad
五、晶型和结晶质量测试
晶型：差别结晶组分的碳化硅在衬底中的漫衍是通过对衬底面扫描获得Raman信号来实现的。。。。。。。。
由于4H晶型和6H晶型的碳化硅具有差别的Raman信号峰，，，， ，，，，因此通过选定峰位规模的光强网络，，，， ，，，，可以区分出差别区域的晶型。。。。。。。。
结晶质量：通过丈量X射线摇晃曲线，，，， ，，，，获得衬底或者晶体某一晶面的衍射峰强度和角度漫衍，，，， ，，，，凭证衍射信号半峰宽的巨细来判断晶面间距的一致性，，，， ，，，，进而判断结晶质量。。。。。。。。
六、位错密度和微管密度
要获取碳化硅衬底位错密度和微管密度漫衍的信息
- 首先在高温熔融氢氧化钾中侵蚀碳化硅衬底片，，，， ，，，，
- 然后在光学显微镜或者类似的光学成像系统中，，，， ，，，，举行分区域的图像识别，，，， ，，，，并盘算单位面积（视场！！！。。。。┑亩杂θ毕菝芏，，，， ，，，，由于差别的缺陷类型，，，， ，，，，如螺位错（TSD）、刃位错（TED）、基平面位错（BPD）和微管（MPD）有自己的典范图案特征，，，， ，，，，因此可以通过盘算机图像识别加以区分。。。。。。。。
主要装备为微分干预显微镜。。。。。。。。
总结
碳化硅衬底需要多种丈量手段配合，，，， ，，，，这些丈量手段不可或缺，，，， ，，，，通过监控产品质量进而一直刷新工艺，，，， ，，，，提高产品良率，，，， ，，，，从而包管器件质量。。。。。。。。
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