د ویفر سطح کیفیت باندې د سیلیکون کاربایډ واحد کرسټال پروسس کولو اغیزه

د سیمی کنډکټر بریښنا وسیلې د بریښنا بریښنایی سیسټمونو کې اصلي موقعیت لري ، په ځانګړي توګه د ټیکنالوژیو د ګړندي پرمختګ په شرایطو کې لکه مصنوعي استخبارات ، 5G مخابرات او نوي انرژي وسایط ، د دوی لپاره د فعالیت اړتیاوې ښه شوي.

سیلیکون کاربایډ(4H-SiC) د خپلو ګټو له امله د لوړ فعالیت سیمیکمډکټر بریښنا وسیلو جوړولو لپاره یو مثالی مواد ګرځیدلی دی لکه پراخه بینډګاپ ، لوړ حرارتي چالکتیا ، د لوړ ماتولو ساحې ځواک ، د لوړ سنتریت جریان نرخ ، کیمیاوي ثبات او د وړانګو مقاومت. په هرصورت، 4H-SiC لوړه سختۍ، لوړ خرابوالی، قوي کیمیاوي بې ثباتۍ، او د پروسس کولو لوړه ستونزه لري. د دې سبسټریټ ویفر سطح کیفیت د لوی پیمانه وسیلې غوښتنلیکونو لپاره خورا مهم دی.
له همدې امله ، د 4H-SiC سبسټریټ ویفرونو د سطح کیفیت ښه کول ، په ځانګړي توګه د ویفر پروسس کولو سطح کې د زیانمن شوي پرت لرې کول ، د اغیزمن ، ټیټ زیان او لوړ کیفیت 4H-SiC سبسټریټ ویفر پروسس ترلاسه کولو کلیدي ده.

تجربه
تجربه د 4 انچ N-type 4H-SiC انګوټ څخه کار اخلي چې د فزیکي بخار ټرانسپورټ میتود پواسطه کرل کیږي، کوم چې د تار پرې کولو، پیسولو، ناڅاپه پیسولو، ښه پیسولو او پالش کولو له لارې پروسس کیږي، او د C سطح او Si سطح د لرې کولو ضخامت ثبتوي. او په هره پروسه کې د ویفر وروستی ضخامت.

شکل 1 د 4H-SiC کرسټال جوړښت سکیمیک ډیاګرام

شکل 2 ضخامت د 4H- د C اړخ او سی اړخ څخه لرې شویSiC ویفرد مختلف پروسس مرحلو وروسته او د پروسس وروسته د ویفر ضخامت

 

د ویفر ضخامت، د سطحې مورفولوژي، خړپړتیا او میخانیکي ځانګړتیاوې د ویفر جیومیټري پیرامیټر ټیسټر، د توپیر مداخلې مایکروسکوپ، د اټومي ځواک مایکروسکوپ، د سطحې د کچو اندازه کولو وسیله او نانو انډینټر لخوا مشخص شوي. برسېره پردې، د لوړ ریزولوشن ایکس رې ډیفراکټومیټر د ویفر کرسټال کیفیت ارزولو لپاره کارول شوی و.
دا تجربوي مرحلې او د ازموینې میتودونه د 4H - پروسس کولو پرمهال د موادو د لرې کولو نرخ او د سطحې کیفیت مطالعې لپاره تفصيلي تخنیکي ملاتړ چمتو کوي.SiC wafers.
د تجربو له لارې، څیړونکو د موادو د لیرې کولو په نرخ (MRR) کې بدلونونه، د سطحې مورفولوژي او خړپړتیا، او همدارنګه میخانیکي ځانګړتیاوې او د 4H- د کریسټال کیفیت تحلیل کړ.SiC wafersد پروسس په مختلفو مرحلو کې (د تار پرې کول، پیس کول، ناڅاپه پیس کول، ښه پیس کول، پالش کول).

شکل 3 د C-face او Si-face د 4H- د موادو د لرې کولو کچهSiC ویفرد پروسس په مختلفو مرحلو کې

څیړنې وموندله چې د 4H-SiC د مختلف کرسټال مخونو میخانیکي ملکیتونو د انیسوټروپي له امله، د ورته پروسې لاندې د C-face او Si-face ترمنځ MRR کې توپیر شتون لري، او د C-مخ MRR په پرتله د پام وړ لوړ دی. د سی-مخ څخه. د پروسس مرحلو په پرمختګ سره، د سطحې مورفولوژي او د 4H-SiC ویفرونو خړپړتیا په تدریجي ډول مطلوب کیږي. د پالش کولو وروسته، د C-face Ra 0.24nm دی، او د Si-face Ra 0.14nm ته رسیږي، کوم چې کولی شي د epitaxial ودې اړتیاوې پوره کړي.

شکل 4 د مختلف پروسس مرحلو وروسته د 4H-SiC ویفر د C سطح (a~e) او Si سطح (f~j) اپټیکل مایکروسکوپ عکسونه

شکل 5 د CLP، FLP او CMP پروسس مرحلو وروسته د 4H-SiC ویفر د C سطح (a~c) او Si سطح (d~f) د اټومي ځواک مایکروسکوپ عکسونه

شکل 6 (a) لچک لرونکي ماډلس او (b) د مختلف پروسس مرحلو وروسته د 4H-SiC ویفر د C سطح او Si سطح سختی

د میخانیکي ملکیت ازموینه ښیي چې د ویفر C سطح د Si سطحي موادو په پرتله خورا ضعیف سختی لري ، د پروسس کولو په جریان کې د ټوټې ټوټې کیدو لویه کچه ، د موادو ګړندي لرې کول ، او د سطحې نسبتا ضعیف مورفولوژي او خړوالی. د پروسس شوي سطحه د خراب شوي پرت لرې کول د ویفر د سطح کیفیت ښه کولو کلیدي ده. د 4H-SiC (0004) راکینګ وکر نیمه لوړوالی د ویفر د سطحې زیان پرت په هوښیار او دقیق ډول مشخص کولو او تحلیل کولو لپاره کارول کیدی شي.

شکل 7 (0004) د مختلف پروسس مرحلو وروسته د 4H-SiC ویفر د C-face نیمه پلنوالی او د 4H-SiC ویفر د ډبرې وړ وکر

د څیړنې پایلې ښیې چې د ویفر د سطحې زیان پرت په تدریجي ډول د 4H-SiC ویفر پروسس کولو وروسته لرې کیدی شي ، کوم چې په مؤثره توګه د ویفر سطح کیفیت ښه کوي او د لوړ موثریت ، ټیټ زیان او لوړ کیفیت پروسس لپاره تخنیکي حوالې چمتو کوي. د 4H-SiC سبسټریټ ویفرونو څخه.

څیړونکو د 4H-SiC ویفرونه د مختلف پروسس مرحلو له لارې پروسس کړل لکه د تار پرې کول ، پیسیدل ، ناڅاپه پیس کول ، ښه پیس کول او پالش کول ، او د ویفر سطحې کیفیت باندې د دې پروسو اغیزې مطالعه کړې.
پایلې ښیې چې د پروسس مرحلو پرمختګ سره ، د سطحې مورفولوژي او د ویفر نریوالی په تدریجي ډول مطلوب کیږي. د پالش کولو وروسته، د C-face او Si-face خړوالی په ترتیب سره 0.24nm او 0.14nm ته رسیږي، کوم چې د epitaxial ودې اړتیاوې پوره کوي. د ویفر C-face د Si-face موادو په پرتله کمزوری سختی لري، او د پروسس په جریان کې د ټوټې ټوټې کیدو لپاره ډیر خطر لري، چې په پایله کې یې د سطحې نسبتا کمزوری مورفولوژي او خړپړتیا رامنځته کیږي. د پروسس شوي سطحې د سطحي زیان د پرت لرې کول د ویفر د سطحې کیفیت ښه کولو کلیدي ده. د 4H-SiC (0004) راکینګ وکر نیم پلنوالی کولی شي په شعوري او دقیق ډول د ویفر د سطحې زیان پرت مشخص کړي.
څیړنې ښیې چې د 4H-SiC ویفرونو په سطحه زیانمن شوی پرت په تدریجي ډول د 4H-SiC ویفر پروسس کولو له لارې لرې کیدی شي ، په مؤثره توګه د ویفر سطح کیفیت ښه کوي ، د لوړ موثریت ، ټیټ زیان او لوړ کیفیت لپاره تخنیکي حوالې چمتو کوي. د 4H-SiC سبسټریټ ویفرونو کیفیت پروسس کول.