[发明专利]一种测算碳化硅晶片氮浓度的方法

说明书

本发明涉及碳化硅技术领域，公开了一种测算碳化硅晶片氮浓度的方法，通过计算碳化硅晶片表面的第一接触电势φ_sample；再通过建立第一接触电势φ_sample对应碳化硅晶片的导带底能量Ec和费米能级能量Ef的第一关系式得到碳化硅晶片的导带底能量Ec和费米能级能量Ef的差值；建立碳化硅晶片的导带底能量Ec和费米能级能量Ef的差值对应碳化硅晶片在平衡时的电子浓度n的第二关系式得到碳化硅晶片在平衡时的电子浓度n的具体值；建立碳化硅晶片在平衡时的电子浓度n对应氮浓度N_D的第三关系式得到碳化硅晶片氮浓度n的具体值；使得通过表面电势的测试结果得到碳化硅的氮含量，为生产过程提供了便利，提高了测试效率。

技术领域

本发明涉及碳化硅技术领域，具体为一种测算碳化硅晶片氮浓度的方法。

背景技术

目前，常用的测试碳化硅中杂质浓度的方法是使用二次离子质谱SIMS进行测试，即利用高能量的一次离子束轰击碳化硅晶片表面，碳化硅晶片表面发生溅射产生二次粒子，通过分析二次离子可以得到碳化硅晶片的元素信息，然而，SIMS测试存在一定的局限性，例如该测试对碳化硅晶片具有破坏性，此外对测试环境要求也较苛刻，测试必须在真空下进行；在实际生产过程中，碳化硅晶片的氮浓度对碳化硅质量的把控尤为重要，而实验员若在工艺的某个环节需要知道某一碳化硅晶片的氮浓度，采用SIMS测试会对碳化硅晶片表面造成伤害，费时费力，甚至会影响整个工艺的进度；因此，找到一种能够解决上述问题且快速得到氮浓度的方法显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有氮浓度测算方法对碳化硅晶片表面造成伤害，费时费力，甚至会影响整个工艺的进度的问题，提供了一种测算碳化硅晶片氮浓度的方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种测算碳化硅晶片氮浓度的方法，包括以下步骤：

提供经过静电去除处理后的碳化硅晶片，测算得到所述碳化硅晶片表面的第一接触电势φ_sample；

建立第一接触电势φ_sample对应所述碳化硅晶片的导带底能量Ec和费米能级能量Ef的第一关系式，根据建立的第一关系式和第一接触电势φ_sample的具体值计算得到所述碳化硅晶片的导带底能量Ec和费米能级能量Ef的差值；

建立所述碳化硅晶片的导带底能量Ec和费米能级能量Ef的差值对应所述碳化硅晶片在平衡时的电子浓度n的第二关系式，根据第二关系式、导带底能量Ec和费米能级能量Ef的差值得到所述碳化硅晶片在平衡时的电子浓度n的具体值；

建立碳化硅晶片在平衡时的电子浓度n对应氮浓度N_D的第三关系式，根据第三关系式、所述碳化硅晶片在平衡时的电子浓度n的具体值得到所述碳化硅晶片氮浓度n的具体值。

作为一种可实施方式，提供经过静电去除处理后的碳化硅晶片，测算得到所述碳化硅晶片表面的第一接触电势φ_sample的步骤具体包括：

提供经过静电去除处理后的碳化硅晶片并提供已知功函数的金标样；

基于显微镜分别对所述碳化硅晶片和所述金标样进行扫描，并测量所述碳化硅晶片表面和所述显微镜的探针之间的第一接触电势差Δφ₁、所述金标样表面和所述显微镜的探针之间的第二接触电势差Δφ₂；

根据所述第一接触电势差Δφ₁、所述第二接触电势差Δφ₂和所述金标样的功函数计算得到所述碳化硅晶片表面的第一接触电势φ_sample。

作为一种可实施方式，根据所述第一接触电势差Δφ₁、所述第二接触电势差Δφ₂和所述金标样的功函数计算所述碳化硅晶片表面的第一接触电势φ_sample的计算过程具体包括：