硅外延片检测:深入探讨其关键项目与高效方法

硅外延片检测:深入探讨其关键项目与高效方法简介

发布时间:2025-03-24 21:56:56

更新时间:2025-05-11 12:29:25

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发布来源:检测资讯中心

硅外延片,作为半导体行业中广泛应用的重要材料,主要用于制造集成电路、光电器件等领域。其特殊的晶体结构使得硅外延片在高性能电子元件中发挥着不可替代的作用。为了确保其质量和性能达到严格的工业标准,对硅外延片进行全面的检测是至关重要的。本文将详细介绍硅外延片的检测样品、检测项目、检测仪器以及检测方法,帮助您更好地理解硅外延片检测的全过程及其重要性。
硅外延片检测:深入探讨其关键项目与高效方法内容

检测样品

硅外延片检测样品通常是从批量生产中随机抽取的,每一片外延片都需要进行严格的质量检验。检测样品的选择标准包括外延片的尺寸、厚度、晶体结构和表面光洁度等因素。为了保证检测的代表性,通常会从不同批次的硅外延片中抽取若干片进行全面分析。**外延片的尺寸和形态**在样品选择中至关重要,需确保其能够代表整个生产批次的质量状况。

检测项目

硅外延片的检测项目涉及多个方面,主要包括以下几项核心内容:

  • 晶体结构分析:通过X射线衍射(XRD)等技术,检测外延片的晶体质量、缺陷以及晶格匹配情况。
  • 表面质量评估:利用扫描电子显微镜(SEM)检查外延片表面是否存在微小的裂纹、划痕或污染物。
  • 厚度测量:采用激光干涉法或光学测量技术,确保硅外延片的厚度符合预定规格。
  • 电学性能测试:使用四探针法进行电阻率和载流子浓度的测定。
  • 应力测量:通过应变仪等设备检测硅外延片内部的应力状态,以保证其在后续加工过程中的稳定性。

检测仪器

为确保硅外延片的各项性能指标符合国际标准,采用了多种高精度的检测仪器。以下是一些常见的检测设备:

  • 扫描电子显微镜(SEM):用于观察外延片表面的微观形态和缺陷,提供高分辨率的图像分析。
  • X射线衍射仪(XRD):用于测量硅外延片的晶体结构,分析晶格常数和缺陷分布。
  • 四探针电阻率测量仪: 广泛用于测定外延片的电导率、载流子浓度等电学性质。
  • 激光干涉仪: 高精度测量外延片的厚度,确保其符合严格的公差要求。
  • 应变仪: 检测外延片的内部应力,保证其在后期加工中的可靠性。

检测方法

在进行硅外延片检测时,通常采用以下几种科学严谨的检测方法:

  • X射线衍射(XRD):该方法能够准确分析外延片的晶体质量及其结构。通过X射线的衍射图谱,可以判断外延片的缺陷类型、晶格失配等信息,进而评估其性能。
  • 扫描电子显微镜(SEM):SEM能够提供外延片表面微观结构的高清图像,帮助检测是否存在细小的裂痕、污染或者其他缺陷。
  • 四探针法:这是检测硅外延片电学性能的标准方法。通过测量电阻率和载流子浓度,评价外延片的电导特性。
  • 激光干涉技术:该方法通过干涉条纹的变化来精确测量外延片的厚度,非常适合高精度要求的场合。
  • 应力测试: 采用应变仪和拉伸试验等技术,检测外延片的内部应力分布,确保其在后续加工过程中的稳定性和可靠性。

检测标准(部分)

《 GB/T 44334-2024 埋层硅外延片 》标准简介

  • 标准名称: 埋层硅外延片
  • 标准号:GB/T 44334-2024
    中国标准分类号:H82
  • 发布日期:2024-08-23
    国际标准分类号:29.045
  • 实施日期:2025-03-01
    技术归口:全国半导体设备和材料标准化技术委员会
  • 代替标准:
    主管部门:国家标准委
  • 标准分类:电气工程半导体材料
  • 内容简介:

    国家标准《 埋层硅外延片》由TC203(全国半导体设备和材料标准化技术委员会)归口,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委。

    本文件规定了埋层硅外延片的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存、随行文件和订货单内容。本文件适用于具有埋层结构的硅外延片的生产制造、测试分析和质量评价,产品主要用于制作集成电路芯片和半导体分立器件。

《 SJ 21535-2018 电力电子器件用碳化硅外延片规范 》标准简介

  • 标准名称:电力电子器件用碳化硅外延片规范
  • 标准号:SJ 21535-2018
    中国标准分类号:A01
  • 发布日期:2018-12-29
    国际标准分类号:29.045
  • 实施日期:2019-03-01
    技术归口:工业和信息化部电子第四研究院
  • 代替标准:
    主管部门:
  • 标准分类:电气工程SJ 电子
  • 内容简介:

    本规范规定了电力电子器件用碳化硅外延片(以下简称碳化硅外延片)的技术要求、质量保证、交货准备以及说明事项等内容。本规范适用于电力电子器件用在n型4H碳化硅衬底上生长了n型(或p型)碳化硅同质外延层的外延片。

《 SJ 21493-2018 碳化硅外延片表面缺陷测试方法 》标准简介

  • 标准名称:碳化硅外延片表面缺陷测试方法
  • 标准号:SJ 21493-2018
    中国标准分类号:
  • 发布日期:2018-12-29
    国际标准分类号:29.045
  • 实施日期:2019-03-01
    技术归口:工业和信息化部电子第四研究院
  • 代替标准:
    主管部门:
  • 标准分类:电气工程SJ 电子
  • 内容简介:

    本标准规定了碳化硅外延片表面缺陷密度的光学测试方法。本标准适用于在4H晶型碳化硅衬底上生长了同质外延层的外延片的表面缺陷密度测试,样品表面法线方向为[0001]方向,且其偏离角度不应大于8°。

《 SJ 20514A-2018 微波功率晶体管用硅外延片规范 》标准简介

  • 标准名称:微波功率晶体管用硅外延片规范
  • 标准号:SJ 20514A-2018
    中国标准分类号:L37
  • 发布日期:2018-12-29
    国际标准分类号:31.080
  • 实施日期:2019-03-01
    技术归口:工业和信息化部电子第四研究院
  • 代替标准:代替SJ 20514-1995
    主管部门:
  • 标准分类:电子学SJ 电子
  • 内容简介:

    本规范规定了微波功率晶体管用硅外延片(以下简称外延片)的要求、质量保证规定、交货准备和说明事项。本规范适用于微波功率晶体管用直径为76.2mm~200mm的同质外延片的设计、制造、检验,其它半导体分立器件同质外延片也可参照执行。

《 GB/T 43885-2024 碳化硅外延片 》标准简介

  • 标准名称: 碳化硅外延片
  • 标准号:GB/T 43885-2024
    中国标准分类号:H83
  • 发布日期:2024-04-25
    国际标准分类号:29.045
  • 实施日期:2024-11-01
    技术归口:全国半导体设备和材料标准化技术委员会
  • 代替标准:
    主管部门:国家标准化管理委员会
  • 标准分类:电气工程半导体材料
  • 内容简介:

    国家标准《 碳化硅外延片》由TC203(全国半导体设备和材料标准化技术委员会)归口,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。

    本文件规定了碳化硅外延片的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输与贮存、随行文件和订货单内容。本文件适用于在导电型碳化硅衬底上,生长碳化硅同质外延层的外延片,产品用于制作碳化硅电力电子器件。

《 T/ZZB 2833-2022 高压MOSFET用200 mm硅外延片 》标准简介

  • 标准名称:高压MOSFET用200 mm硅外延片
  • 标准号:T/ZZB 2833-2022
    中国标准分类号:H82/C398
  • 发布日期:2022-12-08
    国际标准分类号:29.045
  • 实施日期:2022-12-31
    团体名称:浙江省品牌建设联合会
  • 标准分类:H 住宿和餐饮业电气工程
  • 内容简介:

    本文件规定了高压MOSFET用200mm硅外延片(以下简称硅外延片)的术语和定义、基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、质量证明书、运输和贮存及质量承诺

    本文件适用于直径为200mm、外延层厚度为40μm~80μm、在n型重掺砷硅抛光片上生长n型掺磷外延层、晶向的硅外延片

    产品主要用于制作高压金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)器件(简称高压MOSFET)

《 T/IAWBS 002-2017 碳化硅外延片表面缺陷测试方法 》标准简介

  • 标准名称:碳化硅外延片表面缺陷测试方法
  • 标准号:T/IAWBS 002-2017
    中国标准分类号:C398
  • 发布日期:2017-12-20
    国际标准分类号:29.045
  • 实施日期:2017-12-31
    团体名称:中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟
  • 标准分类:C 制造业电气工程
  • 内容简介:

    本标准规定了功率器件用碳化硅外延片表面缺陷的无损光学测量方法

    本标准适用于同质的超过(含)2微米厚的碳化硅外延层

《 SJ 1550-1979 硅外延片检测方法 》标准简介

  • 标准名称:硅外延片检测方法
  • 标准号:SJ 1550-1979
    中国标准分类号:L90
  • 发布日期:1980-06-01
    国际标准分类号:31-030
  • 实施日期:2010-02-25
    技术归口:
  • 代替标准:
    主管部门:第四机械工业部
  • 标准分类:冶金电子学SJ 电子半金属与半导体材料半金属
  • 内容简介:

    本标准规定了N/N、P/P结构硅外延片的检测方法。其检测项目有外延层电阻率、外延层厚度、层错密度、位错密度、夹层和表面缺陷等

《 SJ 1549-1979 硅外延片(暂行) 》标准简介

  • 标准名称:硅外延片(暂行)
  • 标准号:SJ 1549-1979
    中国标准分类号:L90
  • 发布日期:1980-06-01
    国际标准分类号:31-030
  • 实施日期:2010-02-25
    技术归口:
  • 代替标准:
    主管部门:第四机械工业部
  • 标准分类:电子学电子技术专用材料电子元器件与信息技术电子设备专用材料零件结构件SJ 电子
  • 内容简介:

《 SJ/Z 1610-1980 硅外延片缺陷图集 》标准简介

  • 标准名称:硅外延片缺陷图集
  • 标准号:SJ/Z 1610-1980
    中国标准分类号:L40
  • 发布日期:1980-05-27
    国际标准分类号:77.040
  • 实施日期:1980-06-03
    技术归口:
  • 代替标准:
    主管部门:
  • 标准分类:冶金电子技术专用材料电子元器件与信息技术电子设备专用材料零件结构件SJ 电子
  • 内容简介:

    本图集汇集了晶向n/n+和p/p+硅外延片常见的具有典型性的宏观表面缺陷及在表面观察到的微观缺陷。按缺陷种类分为片子外形缺陷、表面突起缺陷、表面凹坑缺陷、雾状表面缺陷及晶格缺陷等五类,共26种。

《 SJ 20514-1995 微波功率晶体管用硅外延片规范 》标准简介

  • 标准名称:微波功率晶体管用硅外延片规范
  • 标准号:SJ 20514-1995
    中国标准分类号:L90
  • 发布日期:1995-05-25
    国际标准分类号:31-030
  • 实施日期:1995-12-01
    技术归口:
  • 代替标准:被SJ 20514A-2018代替
    主管部门:
  • 标准分类:电子学机械技术管理机械综合SJ 电子
  • 内容简介:

《 GB/T 42902-2023 碳化硅外延片表面缺陷的测试 激光散射法 》标准简介

  • 标准名称:碳化硅外延片表面缺陷的测试 激光散射法
  • 标准号:GB/T 42902-2023
    中国标准分类号:H21
  • 发布日期:2023-08-06
    国际标准分类号:77.040
  • 实施日期:2024-03-01
    技术归口:全国半导体设备和材料标准化技术委员会
  • 代替标准:
    主管部门:国家标准化管理委员会
  • 标准分类:冶金金属材料试验
  • 内容简介:

    国家标准《碳化硅外延片表面缺陷的测试 激光散射法》由TC203(全国半导体设备和材料标准化技术委员会)归口,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。

    本文件描述了激光散射法测试碳化硅外延片表面缺陷的方法。本文件适用于4H-SiC外延片的表面缺陷测试。

《 GB/T 14139-2009 硅外延片 》标准简介

  • 标准名称:硅外延片
  • 标准号:GB/T 14139-2009
    中国标准分类号:H80
  • 发布日期:2009-10-30
    国际标准分类号:29.045
  • 实施日期:2010-06-01
    技术归口:全国半导体设备和材料标准化技术委员会
  • 代替标准:代替GB/T 14139-1993被GB/T 14139-2019代替
    主管部门:国家标准化管理委员会
  • 标准分类:电气工程半导体材料
  • 内容简介:

    国家标准《硅外延片》由TC203(全国半导体设备和材料标准化技术委员会)归口,主管部门为国家标准化管理委员会。

    u3000u3000本标准规定了硅外延片的产品分类、技术要求、试验方法和检验规则及标志、包装运输、贮存等。 u3000u3000本标准适用于在N型硅抛光片衬底上生长的n型外延层(N/N+)和在p型硅抛光片衬底上生长的P型外延层(P/P+)的同质硅外延片。产品主要用于制作硅半导体器件。其他类型的硅外延片可参照使用。

《 GB/T 14139-1993 硅外延片 》标准简介

  • 标准名称:硅外延片
  • 标准号:GB/T 14139-1993
    中国标准分类号:H81
  • 发布日期:1993-02-06
    国际标准分类号:
  • 实施日期:1993-10-01
    技术归口:全国半导体材料和设备标准化技术委员会
  • 代替标准:被GB/T 14139-2009被GB/T 14139-2009代替
    主管部门:国家标准化管理委员会
  • 标准分类:
  • 内容简介:

    本标准规定了硅外延片的产品分类、技术要求、试验方法和检验规则及标志、包装、运输、贮存。 本标准适用于在N型硅抛光片衬底上生长的N型外延层(N/N)和在P型硅抛光片衬底上生长的P型外延层(P/P)的同质硅外延片。产品用于制作半导体器件。

    国家标准《硅外延片》由TC203(全国半导体设备和材料标准化技术委员会)归口,主管部门为国家标准化管理委员会。

《 GB/T 14139-2019 硅外延片 》标准简介

  • 标准名称:硅外延片
  • 标准号:GB/T 14139-2019
    中国标准分类号:H82
  • 发布日期:2019-06-04
    国际标准分类号:29.045
  • 实施日期:2020-05-01
    技术归口:全国半导体设备和材料标准化技术委员会
  • 代替标准:代替GB/T 14139-2009
    主管部门:国家标准化管理委员会
  • 标准分类:电气工程半导体材料
  • 内容简介:

    国家标准《硅外延片》由TC203(全国半导体设备和材料标准化技术委员会)归口,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。

    本标准规定了硅外延片的牌号和分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、质量证明书和订货单(或合同)内容。本标准适用于在直径不大于150mm的N型和P型硅抛光片衬底上生长的硅外延片。

暂无更多检测标准,请联系在线工程师。

结语

硅外延片的质量直接影响着半导体器件的性能,因此在生产过程中进行全面细致的检测至关重要。通过精确的检测方法和先进的检测仪器,能够确保每一片硅外延片都符合高标准的质量要求。随着科技的进步,硅外延片的检测技术也在不断创新,提供了更多的可能性和更高的精准度。未来,随着半导体产业的发展,硅外延片的检测将会在保证其质量、性能的同时,推动更多创新的技术应用。

硅外延片检测:深入探讨其关键项目与高效方法

检测资质(部分)

荣誉 荣誉 荣誉 荣誉

检测实验室(部分)

检测实验室 检测实验室 检测实验室

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合作客户(部分)

客户 客户 客户 客户 客户

检测报告作用

1、可以帮助生产商识别产品的潜在问题或缺陷,并及时改进生产工艺,保障产品的品质和安全性。

2、可以为生产商提供科学的数据,证明其产品符合国际、国家和地区相关标准和规定,从而增强产品的市场竞争力。

3、可以评估产品的质量和安全性,确保产品能够达到预期效果,同时减少潜在的健康和安全风险。

4、可以帮助生产商构建品牌形象,提高品牌信誉度,并促进产品的销售和市场推广。

5、可以确定性能和特性以及元素,例如力学性能、化学性质、物理性能、热学性能等,从而为产品设计、制造和使用提供参考。

6、可以评估产品是否含有有毒有害成分,以及是否符合环保要求,从而保障产品的安全性。

检测流程

1、中析研究所接受客户委托,为客户提供检测服务

2、客户可选择寄送样品或由我们的工程师进行采样,以确保样品的准确性和可靠性。

3、我们的工程师会对样品进行初步评估,并提供报价,以便客户了解检测成本。

4、双方将就检测项目进行详细沟通,并签署保密协议,以保证客户信息的保密性。在此基础上,我们将进行测试试验.

5、在检测过程中,我们将与客户进行密切沟通,以便随时调整测试方案,确保测试进度。

6、试验测试通常在7-15个工作日内完成,具体时间根据样品的类型和数量而定。

7、出具检测样品报告,以便客户了解测试结果和检测数据,为客户提供有力的支持和帮助。

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