本发明涉及半导体衬底优化测试，尤其涉及一种双极性器件衬底优化测试系统及方法。
背景技术：
1、双极性器件（bipolar junction transistor，bjt）是重要的半导体器件之一，双极性器件能够放大信号，并且具有较好的功率控制、高速工作以及耐久能力，常被用来构成放大器电路或驱动扬声器、电动机等设备，并被广泛地应用于航空航天工程、医疗器械和机器人等领域。
2、双极性器件的性能取决于其衬底表面特性以及衬底材料和外延层材料之间的匹配情况，高质量的衬底能够提供稳定的晶格结构、良好的导电性及高效的热导率，从而显著提升双极性器件的电学和热学性能。
3、然而，衬底在进行外延层生长的过程中会受到如衬底表面粗糙、晶格失配、热膨胀不均等问题的影响，直接影响外延层的生长质量及器件的最终性能，因此，在进行外延层生长前需要对衬底进行优化测试，现有技术中的衬底优化测试方法多集中于单一性能的检测，导致衬底优化测试不能全面评估衬底优化效果，影响双极性器件的整体性能。
技术实现思路
1、为了克服现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供一种双极性器件衬底优化测试系统及方法，通过量化外延性能优化指数评估衬底的外延性能优化效果，提升了衬底外延性能优化测试的可靠性和准确性。
2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
3、第一方面，本发明的实施例提供一种双极性器件衬底优化测试方法，包括下述步骤：
4、s1、获取衬底表面优化信息，获取衬底材料信息和外延材料信息；
5、s2、根据所述衬底表面优化信息计算衬底表面优化指数；
6、s3、根据所述衬底材料信息和所述外延材料信息计算材料匹配指数；
7、s4、根据所述衬底表面优化指数和所述材料匹配指数确定衬底的外延性能优化指数，并根据所述外延性能优化指数评估衬底的外延性能优化效果。
8、作为优选的技术方案，所述步骤s2包括以下具体步骤：
9、s21、获取所述衬底表面优化信息，所述衬底表面优化信息包含衬底表面优化过程中的抛光液流量信息、衬底表面优化过程中的机械旋转线速度信息、衬底表面优化前的第一表面形貌图像和衬底表面优化后的第二表面形貌图像；
10、s22、根据所述抛光液流量信息和所述机械旋转线速度信息计算抛光液分布均匀系数；
11、s23、根据所述第一表面形貌图像和所述第二表面形貌图像计算衬底表面抛光系数；
12、s24、根据所述抛光液分布均匀系数和所述衬底表面抛光系数计算所述衬底表面优化指数，所述衬底表面优化指数的计算公式如下：
13、；
14、式中表示抛光液分布均匀系数，表示衬底表面抛光系数，表示调节因子，表示衬底表面优化指数。
15、作为优选的技术方案，所述步骤s22中抛光液分布均匀系数的计算公式如下：
16、；
17、式中表示衬底半径，表示距衬底中心径向距离处的抛光液流量，表示距衬底中心径向距离处的旋转线速度，表示抛光液流量与旋转线速度比值的平均值，表示抛光液分布均匀系数。
18、作为优选的技术方案，所述抛光液流量与旋转线速度比值的平均值的计算公式如下：
19、；
20、式中表示衬底半径，表示距衬底中心径向距离处的抛光液流量，表示距衬底中心径向距离处的旋转线速度，表示抛光液流量与旋转线速度比值的平均值。
21、作为优选的技术方案，所述步骤s23中衬底表面抛光系数的计算公式如下：
22、；
23、式中表示第一表面形貌图像中第个采样位置的衬底表面高度，表示第二表面形貌图像中第个采样位置的衬底表面高度，表示第一表面形貌图像中所有采样位置的衬底表面高度的平均值，表示第二表面形貌图像中所有采样位置的衬底表面高度的平均值，表示采样位置的数量，表示衬底表面抛光系数。
24、作为优选的技术方案，所述步骤s3包括以下具体步骤：
25、s31、获取所述衬底材料信息和所述外延材料信息；
26、s32、根据所述衬底材料信息和所述外延材料信息计算所述材料匹配指数，所述材料匹配指数的计算公式如下：
27、；
28、式中表示衬底材料的晶格常数，表示外延材料的晶格常数，表示衬底材料的热膨胀系数，表示外延材料的热膨胀系数，表示衬底材料的热导率，表示外延材料的热导率，表示晶格常数匹配权重，表示热膨胀系数匹配权重，表示热导率匹配权重，表示材料匹配指数。
29、作为优选的技术方案，所述步骤s4包括以下具体步骤：
30、s41、获取所述衬底表面优化指数和所述材料匹配指数；
31、s42、根据所述衬底表面优化指数和所述材料匹配指数计算衬底的所述外延性能优化指数，所述外延性能优化指数的计算公式如下：
32、；
33、式中表示衬底表面优化指数，表示材料匹配指数，表示衬底表面优化权重，表示外延材料匹配权重，表示外延性能优化指数；
34、s43、若所述外延性能优化指数大于预设外延性能优化阈值时，则衬底的外延性能优化效果满足预期优化效果，若所述外延性能优化指数小于等于预设外延性能优化阈值时，则衬底的外延性能优化效果不满足预期优化效果。
35、在此需要说明的是，这里的调节因子、晶格常数匹配权重、热膨胀系数匹配权重、热导率匹配权重和预设外延性能优化阈值的取值方式为：采集5000组衬底表面优化信息、衬底材料信息和外延材料信息，对衬底的外延性能优化效果是否满足生产要求进行区分，将衬底表面优化信息、衬底材料信息和外延材料信息代入外延性能优化指数计算公式中进行计算，将计算得到的外延性能优化指数和区分结果同时导入拟合软件中，输出符合区分结果区分准确率的最优调节因子、晶格常数匹配权重、热膨胀系数匹配权重、热导率匹配权重和预设外延性能优化阈值。
36、第二方面，本发明的实施例提供一种双极性器件衬底优化测试系统，包括：
37、信息获取模块，用于获取衬底表面优化信息，获取衬底材料信息和外延材料信息；
38、衬底表面优化指数计算模块，用于根据所述衬底表面优化信息计算衬底表面优化指数；
39、材料匹配指数计算模块，用于根据所述衬底材料信息和所述外延材料信息计算材料匹配指数；
40、外延性能优化指数计算模块，用于根据所述衬底表面优化指数和所述材料匹配指数确定衬底的外延性能优化指数，并根据所述外延性能优化指数评估衬底的外延性能优化效果。
41、第三方面，本发明的实施例提供一种电子设备，包括：处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有可供处理器调用的计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，执行一种双极性器件衬底优化测试方法。
42、第四方面，本发明的实施例提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行一种双极性器件衬底优化测试方法。
43、本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
44、本发明首先根据衬底表面优化信息计算衬底表面优化指数，量化衬底表面优化效果，然后根据衬底材料信息和外延材料信息计算材料匹配指数，量化衬底与外延层的材料匹配程度，最后衬底表面优化指数和材料匹配指数计算衬底的外延性能优化指数，并根据外延性能优化指数评估衬底的外延性能优化效果，提升了衬底外延性能优化测试的可靠性和准确性。
1.一种双极性器件衬底优化测试方法，其特征在于，包括下述步骤：
2.根据权利要求1所述的一种双极性器件衬底优化测试方法，其特征在于，所述步骤s2包括以下具体步骤：
3.根据权利要求2所述的一种双极性器件衬底优化测试方法，其特征在于，所述步骤s22中抛光液分布均匀系数的计算公式如下：
4.根据权利要求2所述的一种双极性器件衬底优化测试方法，其特征在于，所述步骤s23中衬底表面抛光系数的计算公式如下：
5.根据权利要求1所述的一种双极性器件衬底优化测试方法，其特征在于，所述步骤s3包括以下具体步骤：
6.根据权利要求1所述的一种双极性器件衬底优化测试方法，其特征在于，所述步骤s4包括以下具体步骤：
7.一种双极性器件衬底优化测试系统，其基于权利要求1-6中任一项所述的一种双极性器件衬底优化测试方法实现，其特征在于，所述系统包括：
8.一种电子设备，包括：处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有可供处理器调用的计算机程序；其特征在于，所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，执行如权利要求1-6任一项所述的一种双极性器件衬底优化测试方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-6任一项所述的一种双极性器件衬底优化测试方法。
