【技術實現步驟摘要】
本申請涉及衍射成像，尤其涉及一種4h-sic單晶襯底衍射成像時的取向確定方法及裝置。
技術介紹
1、碳化硅(sic)是第三代半導體材料的典型代表，由于其優異的綜合性能，基于sic的器件能在高溫、高壓、強輻射的極端環境下工作，在電力電子和微波通信領域具有廣闊的應用前景。物理氣相傳輸法(physical?vapor?transport-pvt)是目前生長sic晶體的主流方法，所生長的4h-sic單晶有n型和半絕緣型。其中，n型sic單晶襯底主要用于制備高功率電力電子器件，半絕緣sic單晶襯底主要用于制備高功率微波器件。
2、隨著單晶生長技術的進步，sic單晶襯底直徑逐年擴大，從最初的2英寸到現在的8英寸單晶襯底。為進一步提高sic單晶質量，對于sic單晶中的缺陷檢測是非常有必要的。目前針對sic單晶中的缺陷進行檢測一般采用化學腐蝕法。
3、但是，傳統的化學腐蝕法僅能顯示位錯在襯底表面的露頭點，無法檢測襯底內部的缺陷，且化學腐蝕法對襯底而言是具有破壞性的，檢測后的襯底無法利用，造成了材料的浪費。
技術實現思路
1、本申請提供了一種4h-sic單晶襯底衍射成像時的取向確定方法及裝置，以解決目前針對sic單晶襯底內部進行缺陷檢測時，采用的檢測方法對襯底而言是具有破壞性的，導致檢測時造成了材料的浪費的技術問題。
2、本申請第一方面提供了一種4h-sic單晶襯底衍射成像時的取向確定方法，包括：
3、獲取單晶襯底待測晶面的晶面指數；
4、
5、根據所述晶面間距，確定所述待測晶面的衍射角；
6、根據所述衍射角和所述晶面指數，確定放置有所述單晶襯底的樣品臺的第一旋轉角度，以使按照所述第一旋轉角度旋轉所述樣品臺后，所述待測晶面的衍射面法線與所述待測晶面的入射平面共面；以及，確定x射線光源的第二旋轉角度，以使按照所述第二旋轉角度旋轉所述x射線光源后，x射線光源發射的x射線在所述待測晶面上發生衍射。
7、在一些實施例中，所述晶面間距通過下述公式所確定：
8、
9、式中，為所述單晶襯底中任一待測晶面對應的倒易矢量；a、c為晶格常數，a＝3.073埃，c＝10.093埃；h、k、l為晶面指數。
10、在一些實施例中，所述根據所述晶面間距，確定所述待測晶面的衍射角包括：
11、獲取x射線光源的x射線波長；
12、根據所述晶面間距、x射線波長，確定所述待測晶面的衍射角；所述衍射角通過下述公式所確定：
13、2d·sinθ＝λ；
14、式中，λ為x射線波長；θ為衍射角；d為晶面間距。
15、在一些實施例中，所述根據所述衍射角和所述晶面指數，確定放置有所述單晶襯底的樣品臺的第一旋轉角度；以及，確定x射線光源的第二旋轉角度包括：
16、根據所述晶面指數，確定第一系數和第二系數；
17、根據所述第一系數和第二系數，確定放置有所述單晶襯底的樣品臺的第一旋轉角度；
18、根據所述第二系數和衍射角，確定x射線光源的第二旋轉角度。
19、在一些實施例中，所述根據所述晶面指數，確定第一系數和第二系數包括：
20、根據所述晶面指數，確定衍射面的法線方向；所述衍射面的法線方向通過下述公式所確定：
21、
22、式中，為衍射面的法線方向；
23、根據所述衍射面的法線方向，確定第一系數和第二系數；所述第一系數和第二系數通過下述公式所確定：
24、
25、式中，cosα為第一系數；cosγ為第二系數。
26、在一些實施例中，所述第一旋轉角度通過下述公式所確定：
27、
28、在一些實施例中，所述第二旋轉角度通過下述公式所確定：
29、ω＝90°-θ-γ；
30、式中，γ為衍射面法線與z軸的夾角；θ為衍射角。
31、在一些實施例中，所述方法還包括：
32、利用x射線光源按照預設周期沿所述待測晶面的長度方向和寬度方向進行平移，確定所述單晶襯底的x射線衍射成像信息；所述單晶襯底的x射線衍射成像信息包括：至少一面所述單晶襯底待測晶面全面積的x射線衍射成像信息；所述單晶襯底的x射線衍射成像信息用于確定所述單晶襯底內部缺陷信息；
33、其中，所述x射線光源在所述預設周期內，沿所述待測晶面的長度方向的平移距離等于所述x射線光源的寬度；所述x射線光源在所述預設周期內，沿所述待測晶面的寬度方向的平移距離等于所述x射線光源的長度。
34、本申請第二方面提供了一種4h-sic單晶襯底衍射成像時的取向確定裝置，包括：
35、x射線光源，所述x射線光源用于發射x射線；
36、樣品臺，所述樣品臺頂部用于放置單晶襯底；所述單晶襯底設置有主定位面；
37、控制模塊，所述控制模塊被配置為：
38、執行上述第一方面中任意一項所述的一種4h-sic單晶襯底衍射成像時的取向確定方法；
39、感光耦合組件，所述感光耦合組件用于接收通過所述單晶襯底衍射的x射線，并生成所述單晶襯底的x射線衍射成像信息。
40、在一些實施例中，所述樣品臺的材質為非晶材料。
41、本申請提供一種4h-sic單晶襯底衍射成像時的取向確定方法及裝置，所述方法包括：獲取單晶襯底待測晶面的晶面指數；根據所述晶面指數，確定所述待測晶面的晶面間距和衍射角；根據所述衍射角和所述晶面指數，確定放置有所述單晶襯底的樣品臺的第一旋轉角度，以使按照所述第一旋轉角度旋轉所述樣品臺后，所述待測晶面的衍射面法線與所述待測晶面的入射平面共面；以及，確定x射線光源的第二旋轉角度，以使按照所述第二旋轉角度旋轉所述x射線光源后，x射線光源發射的x射線在所述待測晶面上發生衍射，以實現針對sic單晶襯底內部進行缺陷檢測時，一方面可以彌補化學腐蝕方法提供的缺陷信息不足的問題，另一方面由于檢測方法是非破壞性的，節省了單晶材料。
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1.一種4H-SiC單晶襯底衍射成像時的取向確定方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種4H-SiC單晶襯底衍射成像時的取向確定方法，其特征在于，所述晶面間距通過下述公式所確定：
3.根據權利要求1所述的一種4H-SiC單晶襯底衍射成像時的取向確定方法，其特征在于，所述根據所述晶面間距，確定所述待測晶面的衍射角包括：
4.根據權利要求1所述的一種4H-SiC單晶襯底衍射成像時的取向確定方法，其特征在于，所述根據所述衍射角和所述晶面指數，確定放置有所述單晶襯底的樣品臺的第一旋轉角度；以及，確定X射線光源的第二旋轉角度包括：
5.根據權利要求4所述的一種4H-SiC單晶襯底衍射成像時的取向確定方法，其特征在于，所述根據所述晶面指數，確定第一系數和第二系數包括：
6.根據權利要求5所述的一種4H-SiC單晶襯底衍射成像時的取向確定方法，其特征在于，所述第一旋轉角度通過下述公式所確定：
7.根據權利要求1所述的一種4H-SiC單晶襯底衍射成像時的取向確定方法，其特征在于，所述第二旋轉角度通過下述公式所確
8.根據權利要求1所述的一種4H-SiC單晶襯底衍射成像時的取向確定方法，其特征在于，所述方法還包括：
9.一種4H-SiC單晶襯底衍射成像時的取向確定裝置，其特征在于，包括：
10.根據權利要求9所述的一種4H-SiC單晶襯底衍射成像時的取向確定裝置，其特征在于，所述樣品臺(2)的材質為非晶材料。
...【技術特征摘要】
1.一種4h-sic單晶襯底衍射成像時的取向確定方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種4h-sic單晶襯底衍射成像時的取向確定方法，其特征在于，所述晶面間距通過下述公式所確定：
3.根據權利要求1所述的一種4h-sic單晶襯底衍射成像時的取向確定方法，其特征在于，所述根據所述晶面間距，確定所述待測晶面的衍射角包括：
4.根據權利要求1所述的一種4h-sic單晶襯底衍射成像時的取向確定方法，其特征在于，所述根據所述衍射角和所述晶面指數，確定放置有所述單晶襯底的樣品臺的第一旋轉角度；以及，確定x射線光源的第二旋轉角度包括：
5.根據權利要求4所述的一種4h-sic單晶襯底衍射成像時的取向確定方法，其特...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐南，請求不公布姓名，于國建，
申請(專利權)人：廣州南砂晶圓半導體技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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