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国赛 / 2025 / B 题

碳化硅外延层厚度的确定

由光谱等观测数据反演碳化硅外延层厚度,建立物理模型并给出适用于不同工艺条件的求解方法。

优化反问题物理建模

题目要点拆解

  1. 用红外干涉法测量半导体外延层厚度:外延层与衬底折射率不同,两束反射光干涉形成条纹,要由「波数—反射率」光谱反推出厚度。
  2. 三问:① 只考虑外延层/衬底界面一次反射与透射的情形,建立厚度模型 ② 设计算法,对附件给出的碳化硅晶圆实测数据(入射角 10° 与 15°)算出厚度并分析结果可靠性 ③ 推导多光束干涉的必要条件,判断硅片数据是否出现多光束干涉、给出相应模型与算法,并设法消除多光束干涉对碳化硅厚度计算精度的影响。
  3. 难点在于折射率并非常数(与掺杂载流子浓度、波长都有关),以及干涉级次的判定与多光束效应的修正——属于「物理机理 + 信号处理 + 误差分析」的题。

数据与附件说明

4 个附件:碳化硅与硅晶圆在 10°、15° 两个入射角下的光谱实测数据(波数、反射率)。题目在官方赛题包中的位置:B题/B题.pdf。

以上为团队整理的审题要点,不能代替官方题面。

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