H 80/84 ICS 29.045
团体本标准
T/IAWBS007-2018
4H碳化硅同质外延层厚度的红外反射测量方法 Test method for thickness of 4H silicon carbide homo-epitaxial layers by infrared reflectance
2018-12-06发布2018-12-17实施 中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟发布
T/IAWBS 007-2018
目次 前言 1范围.. 2规范性引用文件. 3术语和定义. 3.1 4H 碳化硅 4H Silicon Carbide.. 3.2 干涉 Interference.. 4方法提要.. 5测试仪器. 5.1红外光谱仪. 5.2仪器附件. 6干扰因素. 7测试环境. 8试样.. 9测试程序. 9.1仪器校准. 9.2测试条件的选择.. 9.3测量. 10 计算.. 11精度度... 12 测试报告. 附录A（资料性附录）测厚实例. 参考文献...
T/IAWBS007-2018
前言 本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。
请注意本文件中的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责 任。
本标准由中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟归口。
本标准起草单位：中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟、东莞市天域半导体科技有限 公司、全球能源互联网研究院、瀚天天成电子科技（厦门）有限公司、中国电子科技集团公 司第二研究所、西安电子科技大学、中国科学院半导体研究所。
本标准主要起草人：张新河、钮应喜、王英民、贾仁需、张峰、刘丹、陈志霞、闫果果、 陆敏、郑红军、彭同华、林雪如、陈鹏、刘祎晨。
Ⅱ
T/IAWBS 007-2018
4H碳化硅同质外延层厚度的红外反射测量方法 1范围 本标准规定了4H-N型重掺杂碳化硅衬底（N型掺杂浓度>5x101"cm-3）上同质外延层（掺 杂浓度5x1014cm3-5x1016cm3）厚度的红外反射测量方法。
本标准适用于2-100微米的碳化硅外延层。
2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本 适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括的修改单）适用于本文件。
GB/T14264半导体材料术语 GB/T6379.2测量方法与结果的准确度(正确度与精密度）第2部分：确定标准测量方法 重复性与再现性的基本方法 3术语和定义 GB/T14264界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.14H碳化硅 4HSilicon Carbide 碳化硅的一种常见晶体结构。
SiC晶体所属的晶系结构包括：六角密堆积的纤锌矿结构、菱形结构和立方密堆积的闪 锌矿结构，以它们英文字母的首个字符简称，则依次为C、H、R。
以常见的3C-SiC、4H-SiC、 6H-SiC为例，3C表示有三层Si-C原子层周期性排列成立方结构，4H表示以四层Si-C原子 层组成六角结构，6H表示由6层Si-C为周期排列的六角结构，4H-SiC堆垛结构见图1所 示。
A
B
A
4H 图14H-SiC堆垛结构示意图
T/IAWBS007--2018 3.2干涉Interference
一种光学现象。
指当波长相同的两列光的光程差满足一定条件时，两光叠加使得在某些 地方的光强始终相互加强，出现干涉极大值，而在某些地方的光始终相互抵消，出现干涉极 小值。
4方法提要 4H碳化硅衬底与外延层因掺杂浓度的不同导致两者具有不同的折射率，因此试样的反 射光谱会出现反映外延层厚度信息的连续干涉条纹。
当外延层表面反射的光束和衬底界面反 射的光束的光程差是半波长的整数倍时，反射光谱中可以观察到极大极小值。
根据反射谱中干涉条纹的极值峰位，试样的光学常数以及入射角可以计算出相应的外延 层厚度。
探测器
光程差R2入射光
D
SiC外延层 厚度T
B SIC衬底
图24H碳化硅外延层的厚度检测原理示意图 4H碳化硅外延层的厚度检测原理如图2：入射光由A处入射，经由外延表面AC反射， 同时经过折射在衬底和外延界面B处反射，由C处射出，和D处的反射光之间的相位差8 为
2π(AB+BC)2πADΦ-Φ+.(1)
n 其中 入为真空波长，单位为纳米（nm）； n为外延层反射率； Φ为A点相位移； Φ2为B点相位移。
由图可知
2...
