碳化硅栅氧界面态测定-非接触式电容电压法

碳化硅栅氧界面态测定—非接触电容电压法本文件规定了非接触电容电压法测试碳化硅栅氧界面态的方法。本文件适用于碳化硅栅氧界面态密度的测试，测试范围为1×1010cm-2.eV-1～1×1013cm-2.eV-1。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T14264半导体材料术语3术语和定义GB/T14264确立的术语和定义适用于本标准。3.1界面态密度Dit：单位能量单位面积的界面陷阱数目（cm-2.eV-1）3.2F函数（F(Vsb,)）：描述表面势垒与表面电荷净值关系的空间电荷函数。4原理本标准的原理是利用电晕放电在碳化硅/氧化硅表面沉积一定量的电荷（Qc），即相当于施加不同栅压，使半导体的表面历经多子堆积、耗尽、反型等状态。并通过开尔文探针测得表面势Vsb与Qsc之间的函数关系，进而算得界面态密度Dit。25干扰因素5.1样品制备、测试仪器操作、测试机台维护后的调试，均对测试结果的准确性与稳定性有很大影响，相关的测试人员应经过严格的培训；5.2样品表面的沾污，会影响样品表面的状态，造成测试误差；5.3新鲜的样品，可能表面带有静电，造成测量误差5.4用于校准仪器的质量监控片应定期校准。6仪器设备非接触CV测试仪7样品制备首先对碳化硅外延片进行标准的RCA清洗，清洗完成后，再使用高温氧化炉机台进行栅氧工艺，形成碳化硅栅氧界面态。8测试程序8.1将待测片放在指定位置，由机械传输将样品移到测试区；8.2设置相应的测试参数和测试点。8.3测试点应均匀地分布在晶片的表面，并应去除样品表面的边缘部分；8.4扫描结束，得到Dit与Vsb的关系图。39试验数据处理分别在无光照和光照条件下，测得样品表面接触电势差Vcpd（dark）和Vcpd（light），进而得到表面势垒Vsb。并通过开尔文探针测得表面势Vsb与Qsc之间的函数关系，进而算得界面态密度Dit。表面势垒（Vsb）的测量：Vcpd（dark）=Vox+VsbVcpd（light）=VoxVsb=Vcpd（dark）-Vcpd（light）界面态电荷（Qit）的测量：Qc+Qsc+Qit=0Qsc=±TF(Vsb,)界面态密度的计算：Dit=式中：Vcpd（dark）——黑暗条件下测得样品表面接触电势差，单位为伏特（VVcpd（light）——光照条件下测得样品表面接触电势差，单位为伏特（VVox——氧化层势垒，单位为伏特（V）；Vsb——样品表面势类，单位为伏特（V）；Qc——电晕电荷，单位为库伦（C）；Qsc——半导体空间电荷，单位为库伦（C）；Qit——界面陷阱电荷，单位为库伦（C）；q——电子电荷，单位为库伦（C）；Dit——界面态密度，单位为每平方厘米每电子伏特（cm-2.eV-110精密度为确保测试重复性与准确性，测试过程中样品固定在样品台上，通过设置X、Y坐标进行下一测试点界面态密度测试。在重复性条件下，本方法测量界面态密度结果相对偏差小于5.0%。11测试报告测试报告，包括但不限于如下内容：a)样品信息：送样单位名称、样品编号、样品尺寸、规格型号；4b)样品栅氧界面