国产自研 | 晶圆级与超宽禁带半导体光电测试系列产品

针对 SiC、GaN 等宽禁带半导体以及 MicroLED 新型器件在先进制程中所面临的质量控制难题，卓立汉光依托本土研发体系推出四款晶圆级光电检测系统。该系列产品已成为当下化合物半导体行业至关重要的核心工具，市场前景十分广阔。目前，各型号产品均获得了用户的高度认可。经不同用户的测样验证，在性能方面能够实现国产替代。

深紫外荧光激发系统

<200nm稳态与瞬态光源激发

可以测试PL与瞬态光谱

可以测试2-4寸以上晶圆

可以实现4K低温下的晶圆测试

适合AlN等超宽禁带半导体材料

深紫外稳态瞬态光电流与Mapping系统

<200nm稳态与瞬态光电流系统

可以实现Mapping功能

适合Ga2O3等

EQE测试

伏安特性测试

半导体晶圆少子寿命与缺陷检测系统

最大12寸晶圆扫描Mapping

带自动对焦功能，实现翘曲度测试

稳态与瞬态光源，实现PL缺陷与少子寿命检测

可以拓展到应力与载流子浓度检测

半导体晶圆应力与载流子浓度检测系统

最大12寸晶圆扫描Mapping

带自动对焦功能，实现翘曲度测试

应力与载流子浓度检测

可以拓展到稳态与瞬态光源，实现PL缺陷与少子寿命检测

以上产品可以用于测试材料特性例如缺陷与少子寿命，薄膜特点例如翘曲度，应力等，还可以用于测试器件的静态与动态性能测试例如光电流mapping与瞬态光电流和光电压，主要应用场景包括：

MicroLED晶圆测试

三代半化合物半导体SiC与GaN测试

超宽禁带半导体测试包括AlN和AlGaN

真空互联原位光谱测试

Ga2O3器件光电性能测试

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宽禁带半导体（Wide Bandgap Semiconductors, WBG）是指禁带宽度（导带与价带之间的能量差）显著大于传统硅基半导体（如硅的禁带宽度为1.1 eV）的一类材料，主要包括碳化硅（SiC，2.9-3.3 eV）、氮化镓（GaN，3.4 eV）、氧化镓（Ga₂O₃，4.8-5.3 eV）等新型半导体材料。其高击穿电场强度、高热导率、高电子迁移率及耐高温等优秀的物理特性，逐渐在电力电子、射频通信、光电器件、航空航天、工业自动化等领域展现出不可替代的优势。

对于以SiC、GaN为代表的宽禁带半导体来说，由于异质外延等生长工艺的影响，所以晶圆质量稳定性远低于Si晶圆，而且会带来很多不同于Si晶圆时代的新问题例如晶格不匹配造成的应力问题，以及缺陷问题等，常常需要每片筛选，但是化合物半导体的工艺仍然大量沿用Si晶圆时代的检测设备，以显微视觉检测为主，缺乏组分、内应力和载流子浓度等特有指标的晶圆级无损、快速检测方法。另外，对于超宽禁带半导体来说例如AlN等，由于其禁带宽度和发光角度以及轻重空缺对反转的影响，导致PL检测不能用常规的手段进行，特别是其中的激发搜集光路设计，需要非常高的技巧与经验积累。

图1. 采用我司系统的 8寸AsGa晶圆RamanMapping图

图2. 8寸AsGa晶圆对应的应力分布（MPa）

图3. 采用我司系统的8寸SiC晶圆扫描图

图4. MicroLED晶圆测试中

图5. MicroLED晶圆测试结果展示

会议预告

上述技术和产品将在中国化学会第一届全国表界面科学会议科学仪器分会进行专题分享，时间：2025年5月9日至12日，报告名称“晶圆级半导体光电测试与解决方案”。更多会议内容可查看：https://www.chemsoc.org.cn/meeting/NCSI1/