本研究聚焦于光学检测技术,介绍了一种碳化硅微面成像系统及其识别技术。该系统由数据处理模块和数据采集模块组成,数据采集模块集成了光源系统,旨在实现碳化硅微面的有效成像与识别。
背景技术
随着半导体材料的发展与进步,如今与硅基半导体材料相比,以碳化硅(SiC)为代表的第三代半导体材料,因具有高击穿电场、高饱和电子漂移速度、高热导率等众多优点使得碳化硅得以快速发展以及使用。碳化硅主要应用于新能源汽车、光伏储能、轨道交通等领域。尤其是在车用领域中,预计未来几年在车载主逆变器、充电模块等应用将持续高速增长。随着需求量的不断增加,对小面的成像分析以保证切割后的SiC晶圆质量是非常重要的。由于碳化硅晶体会掺杂一定浓度的N元素,在其初期生长过程中其核心的位置(小面)N元素的浓度会比其它正常位置浓度大一些,相对于其它正常位置,小面由于其N元素浓度过大,其电阻率、密度、硬度都会与其它正常位置有一些差异与变化,对于特定波长光的吸收和荧光产生强度都不同,因此可以对碳化硅小面进行成像和识别。
碳化硅晶锭高折射率的光学特性给小面区域的检测和精准识别带来了困难,特别是晶锭部分区域反光导致背景不均匀问题,非小面区域的亮度不均匀可能会错误识别成小面区域,大大增加了精准识别的困难。传统测试设备测试方式单一、测试方式较少,传统的成像系统光谱强度信息非常接近,光信号的变化难以用肉眼区分。另外,传统测试光源直接照射碳化硅晶锭,且存在机械接触,可能导致晶锭表面划伤。
实现思路