د ودې لپاره اصلي ټیکنالوژيد SiC اپیتیکسیلمواد لومړی د عیب کنټرول ټیکنالوژي ده، په ځانګړې توګه د عیب کنټرول ټیکنالوژۍ لپاره چې د وسیلې ناکامۍ یا د اعتبار تخریب سره مخ وي. د اپیټیکسیل ودې پروسې په جریان کې د اپیټیکسیل طبقې ته د غځیدلي سبسټریټ نیمګړتیاو میکانیزم مطالعه، د سبسټریټ او اپیټیکسیل طبقې ترمنځ په انٹرفیس کې د نیمګړتیاوو لیږد او بدلون قوانین، او د نیمګړتیاوو نیوکلیشن میکانیزم د سبسټریټ نیمګړتیاوو او اپیټیکسیل ساختماني نیمګړتیاوو ترمنځ د اړیکو روښانه کولو اساس دی، کوم چې کولی شي په مؤثره توګه د سبسټریټ سکرینینګ او اپیټیکسیل پروسې اصلاح کولو لارښوونه وکړي.
نیمګړتیاوې دد سیلیکون کاربایډ اپیتیکسیل طبقېپه عمده توګه په دوو کټګوریو ویشل شوي دي: د کرسټال نیمګړتیاوې او د سطحې مورفولوژي نیمګړتیاوې. د کرسټال نیمګړتیاوې، په شمول د نقطې نیمګړتیاوې، د سکرو بې ځایه کیدل، مایکروټیوبیل نیمګړتیاوې، د څنډې بې ځایه کیدل، او نور، ډیری یې د SiC سبسټریټونو له نیمګړتیاوو څخه سرچینه اخلي او د اپیټیکسیل طبقې ته خپریږي. د سطحې مورفولوژي نیمګړتیاوې په مستقیم ډول د مایکروسکوپ په کارولو سره د لوڅې سترګې سره لیدل کیدی شي او ځانګړي مورفولوژیکي ځانګړتیاوې لري. د سطحې مورفولوژي نیمګړتیاوې په عمده توګه شاملې دي: سکریچ، مثلثي نیمګړتیا، د گاجر نیمګړتیا، ښکته کیدل، او ذره، لکه څنګه چې په شکل 4 کې ښودل شوي. د اپیټیکسیل پروسې په جریان کې، بهرني ذرات، د سبسټریټ نیمګړتیاوې، د سطحې زیان، او د اپیټیکسیل پروسې انحرافات ممکن ټول د محلي ګام جریان ودې حالت اغیزه وکړي، چې پایله یې د سطحې مورفولوژي نیمګړتیاوې دي.
جدول ۱. د SiC ایپیټیکسیل طبقو کې د عام میټریکس نیمګړتیاو او سطحي مورفولوژي نیمګړتیاو د رامینځته کیدو لاملونه
د نقطې نیمګړتیاوې
د نقطې نیمګړتیاوې د یوې جالی نقطې یا څو جالی نقطو کې د خالي ځایونو یا تشو له امله رامینځته کیږي، او دوی هیڅ ځایي توسیع نلري. د نقطې نیمګړتیاوې ممکن د تولید په هره پروسه کې واقع شي، په ځانګړي توګه د ایون امپلانټیشن کې. په هرصورت، دوی کشف کول ګران دي، او د نقطې نیمګړتیاو او نورو نیمګړتیاو د بدلون ترمنځ اړیکه هم خورا پیچلې ده.
مایکرو پایپونه (MP)
مایکروپایپونه تش سکرو بې ځایه شوي دي چې د ودې محور په اوږدو کې خپریږي، د برګر ویکتور <0001> سره. د مایکروټیوبونو قطر د مایکرون له یوې برخې څخه تر لسګونو مایکرون پورې دی. مایکروټیوبونه د SiC ویفرونو په سطحه کې د لوی کندې په څیر سطحې ځانګړتیاوې ښیې. معمولا، د مایکروټیوبونو کثافت شاوخوا 0.1~1cm-2 دی او د سوداګریز ویفر تولید کیفیت څارنې کې کمیدو ته دوام ورکوي.
د سکرو بې ځایه کېدل (TSD) او د څنډې بې ځایه کېدل (TED)
په SiC کې بې ځایه کیدل د وسیلې د تخریب او ناکامۍ اصلي سرچینه ده. د سکرو بې ځایه کیدل (TSD) او د څنډې بې ځایه کیدل (TED) دواړه د ودې محور سره تیریږي، په ترتیب سره د <0001> او 1/3<11–20> برګر ویکتورونو سره.
د سکرو بې ځایه کېدل (TSD) او د څنډې بې ځایه کېدل (TED) دواړه کولی شي د سبسټریټ څخه د ویفر سطحې ته وغځیږي او د کوچني کندې په څیر سطحې ځانګړتیاوې راوړي (شکل 4b). په عمومي ډول، د څنډې بې ځایه کېدل کثافت د سکرو بې ځایه کېدلو په پرتله شاوخوا 10 ځله دی. غځول شوي سکرو بې ځایه کېدل، دا چې د سبسټریټ څخه تر ایپی لییر پورې غځېږي، ممکن په نورو نیمګړتیاوو هم بدل شي او د ودې محور سره خپریږي. په جریان کېد SiC اپیتیکسیلد ودې په جریان کې، د سکرو بې ځایه کیدل د سټیکینګ نیمګړتیاو (SF) یا د کارتر نیمګړتیاو ته بدلیږي، پداسې حال کې چې په ایپی لییرونو کې د څنډې بې ځایه کیدل د بیسل پلین بې ځایه کیدو (BPDs) څخه بدلیږي چې د ایپیټاکسیل ودې په جریان کې د سبسټریټ څخه په میراث پاتې کیږي.
د الوتکې اساسي بې ځایه کیدل (BPD)
د SiC په بیسال الوتکه کې موقعیت لري، د 1/3 <11–20> د برګر ویکتور سره. BPDs په ندرت سره د SiC ویفرونو په سطحه ښکاري. دوی معمولا د 1500 cm-2 کثافت سره په سبسټریټ کې متمرکز وي، پداسې حال کې چې په ایپی لییر کې د دوی کثافت یوازې شاوخوا 10 cm-2 دی. د فوتولومینیسینس (PL) په کارولو سره د BPDs کشف خطي ځانګړتیاوې ښیې، لکه څنګه چې په شکل 4c کې ښودل شوي. په جریان کېد SiC اپیتیکسیلد ودې په صورت کې، پراخ شوي BPDs ممکن د سټیکینګ فالټ (SF) یا د څنډې بې ځایه کیدو (TED) ته بدل شي.
د سټکینګ نیمګړتیاوې (SFs)
د SiC بیسال پلین د سټیکینګ ترتیب کې نیمګړتیاوې. د سټیکینګ نیمګړتیاوې کولی شي د سبسټریټ کې د SFs په میراث کولو سره په ایپیټیکسیل طبقه کې څرګند شي، یا د بیسال پلین ډیسلوکیشن (BPDs) او د تارینګ سکرو ډیسلوکیشن (TSDs) د غزولو او بدلون سره تړاو ولري. عموما، د SFs کثافت د 1 سانتي مترو څخه کم دی، او دوی د PL په کارولو سره کشف شوي مثلثي ځانګړتیا ښیې، لکه څنګه چې په شکل 4e کې ښودل شوي. په هرصورت، د سټیکینګ نیمګړتیاو مختلف ډولونه په SiC کې رامینځته کیدی شي، لکه د شاکلي ډول او فرانک ډول، ځکه چې حتی د الوتکو ترمنځ د سټیکینګ انرژي اختلال لږ مقدار کولی شي د سټیکینګ ترتیب کې د پام وړ بې نظمۍ لامل شي.
سقوط
د زوال نیمګړتیا په عمده توګه د ودې پروسې په جریان کې د عکس العمل چیمبر په پورتنۍ او اړخ دیوالونو کې د ذراتو له غورځیدو څخه رامینځته کیږي، کوم چې د عکس العمل چیمبر ګرافایټ مصرفي توکو د دوراني ساتنې پروسې غوره کولو سره اصلاح کیدی شي.
مثلثي نیمګړتیا
دا د 3C-SiC پولیټائپ شمولیت دی چې د بیسال پلین لوري په اوږدو کې د SiC ایپی لییر سطحې ته غځیږي، لکه څنګه چې په شکل 4g کې ښودل شوي. دا ممکن د اپیټیکسیل ودې په جریان کې د SiC ایپی لییر په سطحه د غورځیدونکو ذراتو لخوا رامینځته شي. ذرات په ایپی لییر کې ځای پرځای شوي او د ودې پروسې سره مداخله کوي، چې په پایله کې د 3C-SiC پولیټائپ شمولیت رامینځته کیږي، کوم چې د مثلثي سیمې په څوکو کې موقعیت لرونکي ذراتو سره د تیز زاویې مثلثي سطحې ځانګړتیاوې ښیې. ډیری مطالعاتو د پولیټائپ شمولیت اصل د سطحې سکریچونو، مایکرو پایپونو او د ودې پروسې نامناسب پیرامیټرو ته هم منسوب کړی دی.
د گاجر نیمګړتیا
د گاجر نیمګړتیا د سټیکینګ فالټ کمپلیکس دی چې دوه پایونه یې په TSD او SF بیسل کرسټال پلینونو کې موقعیت لري، د فرانک ډوله بې ځایه کیدو لخوا پای ته رسیږي، او د گاجر نیمګړتیا اندازه د پریزماتیک سټیکینګ فالټ سره تړاو لري. د دې ځانګړتیاو ترکیب د گاجر نیمګړتیا سطحي مورفولوژي جوړوي، کوم چې د 1 سانتي مترو څخه کم کثافت سره د گاجر شکل په څیر ښکاري، لکه څنګه چې په شکل 4f کې ښودل شوي. د گاجر نیمګړتیاوې په اسانۍ سره د پالش کولو سکریچونو، TSDs، یا سبسټریټ نیمګړتیاو کې رامینځته کیږي.
سکریچونه
سکریچونه د SiC ویفرونو په سطحه میخانیکي زیانونه دي چې د تولید پروسې په جریان کې رامینځته کیږي، لکه څنګه چې په شکل 4h کې ښودل شوي. د SiC سبسټریټ باندې سکریچونه ممکن د ایپی لییر وده کې مداخله وکړي، د ایپی لییر دننه د لوړ کثافت بې ځایه کیدو لړۍ رامینځته کړي، یا سکریچونه ممکن د گاجر نیمګړتیاو رامینځته کولو اساس شي. له همدې امله، دا خورا مهمه ده چې د SiC ویفرونه په سمه توګه پالش کړئ ځکه چې دا سکریچونه کولی شي د وسیلې فعالیت باندې د پام وړ اغیزه ولري کله چې دوی د وسیلې په فعاله ساحه کې څرګند شي.
د سطحې مورفولوژي نورې نیمګړتیاوې
د ګامونو بنچ کول د سطحې نیمګړتیا ده چې د SiC ایپیټیکسیل ودې پروسې په جریان کې رامینځته کیږي، کوم چې د SiC ایپیټیکسیل ودې په سطحه کې د مثلثونو یا ټراپیزایډل ځانګړتیاوې رامینځته کوي. د سطحې ډیری نورې نیمګړتیاوې شتون لري، لکه د سطحې کندې، خنډونه او داغونه. دا نیمګړتیاوې معمولا د غیر مطلوب ودې پروسو او د پالش کولو زیانونو نیمګړتیا لرې کولو له امله رامینځته کیږي، کوم چې د وسیلې فعالیت منفي اغیزه کوي.
د پوسټ وخت: جون-۰۵-۲۰۲۴