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国家标准计划《半绝缘碳化硅单晶的电阻率非接触测试方法》由 TC203(全国半导体设备和材料标准化技术委员会)归口上报,TC203SC2(全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分会)执行 ,主管部门为国家标准化管理委员会

主要起草单位 北京天科合达半导体股份有限公司

目录

基础信息

计划号
20202829-T-469
制修订
制订
项目周期
24个月
下达日期
2020-08-07
申报日期
2018-03-13
公示开始日期
2019-01-03
公示截止日期
2019-01-18
标准类别
方法
国际标准分类号
77.040
77 冶金
77.040 金属材料试验
归口单位
全国半导体设备和材料标准化技术委员会
执行单位
全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分会
主管部门
国家标准化管理委员会

起草单位

目的意义

1、 中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要,第二篇 实施创新驱动发展战略 第二十三章 支持战略性新兴产业发展,第一节 提升新兴产业支撑作用,提出大力推进先进半导体。

专栏8 战略性新兴产业发展行动,(五)高端材料中提出大力发展碳化硅等下一代半导体材料。

2、 新材料产业发展指南,四、重点任务,(一)突破重点应用领域急需的新材料。

专栏1 新材料保障水平提升工程中提出大力发展大尺寸碳化硅单晶。

3、 国发〔2016〕43号 国务院关于印发“十三五”国家科技创新规划的通知,第二篇 构筑国家先发优势 第五章 构建具有国际竞争力的现代产业技术体系,四、发展新材料技术中提出大力发展先进功能材料技术,重点是第三代半导体材料。

4、 科技部关于印发《“十三五”材料领域科技创新专项规划》,(一)总体目标中提出大力发展第三代半导体材料。

(二)战略性先进电子材料中提出大力发展高质量第三代半导体衬底。

SiC是继Si和GaAs以后第三代宽禁带半导体材料,半绝缘型碳化硅是非常具有吸引力的大功率电子器件(如军方尖端的相控阵雷达中微波器件和逐渐大量使用的民用无线基站使用的微波器件)衬底材料,目前已越来越多地引起了人们的重视,但是其电阻率测试一直是个难题。

常见杂质在SiC中的扩散系数极低,在合金化的过程中几乎不可能像Si、GaAs等半导体那样靠合金中的掺杂剂掺入来提高界面的掺杂浓度,这就给欧姆接触的形成带来了很大困难,使得利用霍尔法测试SiC单晶电阻率变得十分困难。

同时,霍尔法测试属于破坏性测试,不适用于工业化生产。

因此采用无接触法测试半绝缘型SiC的电阻率是非常有必要的。

范围和主要技术内容

本标准规定了采用电容式探测器对半绝缘型碳化硅单晶电阻率进行测试的方法原理、仪器设备、检测程序等,适用于在室温下半绝缘型4H或6H晶型的碳化硅单晶的电阻率测试。 该非接触方法一般称为电容放电弛豫法,基本原理如下:利用电容充放电原理。首先对样品进行瞬时充电,再利用仪器实时检测放电过程中的总电量,从而得到其变化的弛豫曲线,之后对该曲线进行数学分析得到弛豫时间τ,最后利用弛豫时间τ计算出半绝缘碳化硅单晶的电阻率。实际测试时,先将晶片表面划分为若干等面积的小区域,再利用仪器逐个测试这些区域的电阻率,最后将所有电阻率的数据处理成一张电阻率分布图。 目前已有的电阻率测试的方法有非接触涡流法,测量范围是几千欧姆厘米以下。 本方法测量范围是105-1012欧姆厘米,故不能测量导电类型的低阻材料。