碳化硅柵氧界面態(tài)測(cè)定-非接觸式電容電壓法

碳化硅柵氧界面態(tài)測(cè)定—非接觸電容電壓法本文件規(guī)定了非接觸電容電壓法測(cè)試碳化硅柵氧界面態(tài)的方法。本文件適用于碳化硅柵氧界面態(tài)密度的測(cè)試，測(cè)試范圍為1×1010cm-2.eV-1～1×1013cm-2.eV-1。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T14264半導(dǎo)體材料術(shù)語(yǔ)3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T14264確立的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3.1界面態(tài)密度Dit：?jiǎn)挝荒芰繂挝幻娣e的界面陷阱數(shù)目（cm-2.eV-1）3.2F函數(shù)（F(Vsb,)）：描述表面勢(shì)壘與表面電荷凈值關(guān)系的空間電荷函數(shù)。4原理本標(biāo)準(zhǔn)的原理是利用電暈放電在碳化硅/氧化硅表面沉積一定量的電荷（Qc），即相當(dāng)于施加不同柵壓，使半導(dǎo)體的表面歷經(jīng)多子堆積、耗盡、反型等狀態(tài)。并通過(guò)開(kāi)爾文探針測(cè)得表面勢(shì)Vsb與Qsc之間的函數(shù)關(guān)系，進(jìn)而算得界面態(tài)密度Dit。25干擾因素5.1樣品制備、測(cè)試儀器操作、測(cè)試機(jī)臺(tái)維護(hù)后的調(diào)試，均對(duì)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性有很大影響，相關(guān)的測(cè)試人員應(yīng)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的培訓(xùn)；5.2樣品表面的沾污，會(huì)影響樣品表面的狀態(tài)，造成測(cè)試誤差；5.3新鮮的樣品，可能表面帶有靜電，造成測(cè)量誤差5.4用于校準(zhǔn)儀器的質(zhì)量監(jiān)控片應(yīng)定期校準(zhǔn)。6儀器設(shè)備非接觸CV測(cè)試儀7樣品制備首先對(duì)碳化硅外延片進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的RCA清洗，清洗完成后，再使用高溫氧化爐機(jī)臺(tái)進(jìn)行柵氧工藝，形成碳化硅柵氧界面態(tài)。8測(cè)試程序8.1將待測(cè)片放在指定位置，由機(jī)械傳輸將樣品移到測(cè)試區(qū)；8.2設(shè)置相應(yīng)的測(cè)試參數(shù)和測(cè)試點(diǎn)。8.3測(cè)試點(diǎn)應(yīng)均勻地分布在晶片的表面，并應(yīng)去除樣品表面的邊緣部分；8.4掃描結(jié)束，得到Dit與Vsb的關(guān)系圖。39試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分別在無(wú)光照和光照條件下，測(cè)得樣品表面接觸電勢(shì)差Vcpd（dark）和Vcpd（light），進(jìn)而得到表面勢(shì)壘Vsb。并通過(guò)開(kāi)爾文探針測(cè)得表面勢(shì)Vsb與Qsc之間的函數(shù)關(guān)系，進(jìn)而算得界面態(tài)密度Dit。表面勢(shì)壘（Vsb）的測(cè)量：Vcpd（dark）=Vox+VsbVcpd（light）=VoxVsb=Vcpd（dark）-Vcpd（light）界面態(tài)電荷（Qit）的測(cè)量：Qc+Qsc+Qit=0Qsc=±TF(Vsb,)界面態(tài)密度的計(jì)算：Dit=式中：Vcpd（dark）——黑暗條件下測(cè)得樣品表面接觸電勢(shì)差，單位為伏特（VVcpd（light）——光照條件下測(cè)得樣品表面接觸電勢(shì)差，單位為伏特（VVox——氧化層勢(shì)壘，單位為伏特（V）；Vsb——樣品表面勢(shì)類(lèi)，單位為伏特（V）；Qc——電暈電荷，單位為庫(kù)倫（C）；Qsc——半導(dǎo)體空間電荷，單位為庫(kù)倫（C）；Qit——界面陷阱電荷，單位為庫(kù)倫（C）；q——電子電荷，單位為庫(kù)倫（C）；Dit——界面態(tài)密度，單位為每平方厘米每電子伏特（cm-2.eV-110精密度為確保測(cè)試重復(fù)性與準(zhǔn)確性，測(cè)試過(guò)程中樣品固定在樣品臺(tái)上，通過(guò)設(shè)置X、Y坐標(biāo)進(jìn)行下一測(cè)試點(diǎn)界面態(tài)密度測(cè)試。在重復(fù)性條件下，本方法測(cè)量界面態(tài)密度結(jié)果相對(duì)偏差小于5.0%。11測(cè)試報(bào)告測(cè)試報(bào)告，包括但不限于如下內(nèi)容：a)樣品信息：送樣單位名稱(chēng)、樣品編號(hào)、樣品尺寸、規(guī)格型號(hào)；4b)樣品柵氧界面