创锐光谱：碳化硅衬底位错缺陷快速无损光学检测取得突破性进展

创锐光谱科技有限公司近日宣布在碳化硅衬底晶圆位错缺陷的无损光学检测技术方面取得突破性进展，并将同步推出SiC衬底晶圆位错无损检测专用设备:SIC-SUB-9900。该设备基于瞬态激发和散射光谱原理，采用大面积光学成像，实现了SiC衬底晶圆位错缺陷的高速、精准、非接触式的无损光学检测。结合AI识别，可对衬底晶圆中的BPD、TSD、TED等缺陷实现精准的识别和分类（以目前行业中广泛应用的碱液腐蚀法的结果为参照，识别准确率达到90%以上）。与现有的XRT(X光形貌分析)技术相比，该检测技术具有操作简单、检测速度快、性价比高等显著优势。与非线性光学检测中的点扫描模式相比，该设备中采用的大面积成像的方式，极大地提高了检测速度：以6寸晶圆样品为例，最快检测时间小于17分钟！

图1-SIC-SUB-9900衬底位错无损检测设备主要特色和技术指标

SiC衬底晶圆的BPD、TSD、TED等位错缺陷的数量和分布是反映衬底质量的重要参数。衬底中的位错缺陷可进一步延伸到外延层中，对外延层的质量及最终的芯片良率产生巨大的影响。因此对衬底中的位错缺陷进行精准的检测、识别和统计是衬底晶圆生产中极为重要的环节。目前，SiC衬底中的位错检测普遍采用碱液腐蚀的方式，这种检测方式虽然能提供衬底中位错缺陷的信息，但腐蚀后的衬底片无法进一步销售和使用。据统计，因碱液腐蚀带来的晶圆产能损失高达总产能的5-10%，造成了巨大的经济损失。以我国年产100万片衬底片的产能和单价5000元/片的价值估算，碱液腐蚀（有损）检测带来经济损失约为每年2.5-5亿元。随着SiC产业的不断扩大，产能的不断提升，有损检测造成的损失也将水涨船高，开发和推广无损检测技术则势在必行。创锐光谱本次推出的无损光学检测方法和设备可全面替代传统碱液腐蚀的有损检测方式，并且操作简单、精准快速，能显著降低SiC衬底企业的生产成本(无需再有腐蚀损耗)。进一步的，无损检测还可以推动从抽检到“片片检”的转换，帮助实现SiC位错从衬底到外延生长过程的原位追踪和机制研究，从而促进SiC晶圆的质量提升和产业的升级！

针对创锐光谱取得的突破性技术进展, 浙江大学教授、杭州乾晶半导体有限公司董事长皮孝东表示：“很高兴看到国产半导体检测企业取得的突破，SiC衬底位错高速无损检测方法的落地和应用可以显著地降低碳化硅衬底企业的检测损耗，也可推动衬底检测从目前抽检的方式转换到‘片片检’的方式，进一步增强生产企业对衬底片的质量监控，促进下游外延片到芯片生产的良率提升。”国内多家外延片生产企业对该技术的突破也反响强烈，表示衬底位错缺陷的无损检测技术的应用，可以很好的帮助外延片生产企业筛查前端衬底片质量，追踪衬底位错在外延生长过程中的转化和影响情况，在提高外延质量和芯片良率方面发挥重要作用。

创锐光谱将积极推进SIC-SUB-9900衬底位错无损检测设备的普及和应用，为国内各大厂家提供样品测试和样机试用服务。创锐光谱将继续通过技术创新和突破，持续发展新型、高效的泛半导体检测技术和方法，为我国半导体产业的发展贡献力量！

SIC-SUB-9900衬底位错无损检测设备数据展示：

图2-SIC-SUB-9900光学无损检测结果：BPD、TSD、TED统计分布图及其与KOH腐蚀结果的比对（同一个衬底片）

图3-SIC-SUB-9900光学无损检测结果：位错缺陷晶整圆分布图及其微观区域结果展示

来源： 创锐光谱

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