CN119092420B 外延膜生长状态检测方法和检测系统 （楚赟精工科技(上海)有限公司）

JP2001322896A,200本申请提供外延膜生长状态检测方法以及请的外延膜生长状态检测方法在执行外延工艺延膜生长过程中实现对膜表面晶型情况的实时2S1：控制所述半导体生长设备对所述基片进行外延S2：执行所述外延工艺的过程中，控制所述光学S3：所述主控装置根据所述外延膜的光强信息S31：所述主控装置根据所述外延膜的光强信息得到所述外延膜的实时反射率与生长S32：所述主控装置根据所述实时反射率对应关系数据和所述经验反射率对应关系数所述晶型对应关系数据获得所述外延膜表面的λ为所述特定波长，i为所述特定波长范围光关系数据为所述外延膜的实时反射率与生长时间的周期振荡3在所述吸收光谱组数据中获取各所述单晶样本吸收系数最高值所对应的波长形成波对所述单晶待切割样本进行晶面切割形成各执行所述步骤S1的过程包括控制所述承载装置带动所执行所述步骤S2的过程还包括控制所述光学检测装置向所述承载装置出射所述特定所述步骤S3中，所述主控装置根据所述外延膜的光强信息和所述8.根据权利要求1所述的外延膜生长状态检测方法，S33：所述主控装置根据所述经验反射率对应关系数据和所述实时反射率对应关系数据和所述实时晶型信息计算得到所述外延膜4很高的键能而难以通过拉晶工艺或切割形成高[0005]本申请提供一种外延膜生长状态检测方法和执行所述生长状态检测方法的检测5[0014]S31：所述主控装置根据所述外延膜的光强信息得到所述外延膜的实时反射率与[0015]S32：所述主控装置根据所述实时反射率对应关系数据和所述经验反射率对应关长和所述晶型对应关系数据获得所述外延膜表面v-,d为所述外延膜的光学厚度；[0026]在所述吸收光谱数据中获取各所述单晶样本吸收系数最高值所对应的波长形成6[0033]执行所述步骤S2的过程还包括控制所述光学检测装置向所述承载装置出射所述[0036]S33：所述主控装置根据所述经验反射率对应关系数据和所述实时反射率对应关[0037]S34：所述主控装置根据所述实时光学厚度增量得到所述外延膜的生长速率变化[0040]S332：所述主控装置根据所述周期振荡曲线的第(i+n)个周期内的各实时反射率7[0067]本发明实施例提供了一种外延膜的生长状态检测方法及执行生长检测方法的检腔体100顶部设置与承载装置400顶面相对的气体注入装置(图中未示出)以朝向基片500提8[0077]本实施例提供的半导体生长设备中，承载装置400下方还设置有加热装置以调节置使反应腔体100内满足外延工艺要求的工艺温度条件，通过控制压力控制系统使反应腔体100内的压力满足外延工艺要求的工艺压力条件后，控制承载装置400带动基片500以一[0080]一些实施例中，异质外延膜为铝镓氮(Al(1-x)GaxAs)外延膜。半导体生长设备为[0081]一些实施例中，外延工艺包括金属有机物化学气相沉积(MOCVD)、分子束外延[0083]进一步的，透明窗以及光学检测装置300的具体设置方式以不影响气体注入装置9[0092]光学检测装置300通过连接座330设置于反应腔体100的透明窗顶部。检测前调整孔及反应腔体100的透明窗入射至基片或外延膜上，随后光线经过基片或外延膜反射回传至检测装置300的光线传播部340，并经光线传播部340处理为光学信息并发送至主控装置[0093]在一个实施方式中，主控装置200预存有半导体材料在不同波长下的晶型与对应[0099]S31：所述主控装置根据所述光强信息得到所述外延膜的实时反射率与生长时间况下反射率随光学厚度增加呈现图5所示的周期振荡特征，反射率的极大值和极小值出现在膜的光学厚度为1/4入射波长的整数倍处。因此可以通过判断反射率的极大极小值来判减趋势。例如图6所示的本实施例的实时反射率对应关系数据为所述外延膜的实时反射率期性变化不显著甚至呈现线性趋势。因此需要选择合适的具有特定波长λ的光线使得主控装置根据光强信息得到的实时反射率R与生长时间之间的实时反射率对应关系数据具有显半导体材料的单晶待切割样本；对所述单晶待切割样本进行晶面切割形成各所述单晶样20)方向的晶面是从沿着的(000_1)C长出的4H_SiC单晶样本上切割出来的，切割的倾角为[11_20]晶向偏离4度。(11_22)和(11_2_2)取向晶圆片是从相同取向的4H_SiC上切割出来[0110]本实施例的步骤S02中，光学测试分析使用的仪器为VERTEX80傅立叶变换红外器偏振，并旋转所研究的样品以改变晶体c的光轴与入射电磁波e的电场矢量之间的角度。[0111]本实施例的步骤S03中，经步骤S02得到图7所示的各单晶样本的吸收系数与波长[0113]本实施例提供了在执行外延工艺过程中，通过光学检测装置300进行包括热辐射[0125]ni为位于所述外延膜上方的反应空间介质的折射率，nj为所述[0126]a为所述半导体材料的特定晶面在所述特定波长下的吸收系数，γ为相位差，反应空间介质向所述外延膜入射的入射角度，j为从所述外延膜底面出射的出射光的折射延膜的光强信息得到图6所示的实时反射率与生长时间的周期振荡衰减曲线。获取曲线相据和所述实时反射率对应关系数据和所述实时晶型信息计算得到所述外延膜的实时光学[0132]S331：所述主控装置根据所述周期振荡曲线的第i个周期内的相邻实时反射率数1～t2的Δt1时间段内(第1个周期)参见前述在相邻时间节点可计算出吸收系数a，根据相邻的实时反-射率波峰数值Rmax1和Rmax2计算得到Δt1时间段内的光学厚度增量Δd平均光学厚度增量Δd1、Δd2....Δdn直至外延工艺结束，或者直至实时反射率满足