Awọn mojuto ọna ẹrọ fun awọn idagbasoke tiSiC epitaxialawọn ohun elo jẹ imọ-ẹrọ iṣakoso abawọn akọkọ, paapaa fun imọ-ẹrọ iṣakoso abawọn ti o ni itara si ikuna ẹrọ tabi ibajẹ igbẹkẹle.Iwadi ti ẹrọ ti awọn abawọn sobusitireti ti o gbooro sinu Layer epitaxial lakoko ilana idagbasoke epitaxial, gbigbe ati awọn ofin iyipada ti awọn abawọn ni wiwo laarin sobusitireti ati Layer epitaxial, ati ẹrọ iparun ti awọn abawọn jẹ ipilẹ fun ṣiṣe alaye ibamu laarin awọn abawọn sobusitireti ati awọn abawọn igbekalẹ epitaxial, eyiti o le ṣe itọsọna imunadoko iboju sobusitireti ati iṣapeye ilana ilana epitaxial.
Awọn abawọn tisilikoni carbide epitaxial fẹlẹfẹlẹni pataki pin si awọn ẹka meji: awọn abawọn gara ati awọn abawọn mofoloji dada.Awọn abawọn Crystal, pẹlu awọn abawọn aaye, skru dislocations, microtubule abawọn, eti dislocations, bbl, okeene wa lati abawọn lori SiC sobsitireti ati tan kaakiri sinu epitaxial Layer.Awọn abawọn mofoloji dada ni a le ṣe akiyesi taara pẹlu oju ihoho nipa lilo maikirosikopu kan ati pe o ni awọn abuda ara-ara aṣoju.Awọn abawọn morphology dada ni akọkọ pẹlu: Scratch, abawọn Triangular, Aṣiṣe Karọọti, Isalẹ, ati Patiku, bi a ṣe han ni Nọmba 4. Lakoko ilana epitaxial, awọn patikulu ajeji, awọn abawọn sobusitireti, ibajẹ oju-ilẹ, ati awọn iyapa ilana ilana epitaxial le ni ipa lori ṣiṣan igbesẹ ti agbegbe. idagbasoke mode, Abajade ni dada mofoloji abawọn.
Tabili 1.Awọn okunfa fun dida awọn abawọn matrix ti o wọpọ ati awọn abawọn morphology dada ni awọn ipele SiC epitaxial
Awọn abawọn ojuami
Awọn abawọn aaye jẹ idasile nipasẹ awọn aye tabi awọn ela ni aaye latissi kanṣoṣo tabi awọn aaye latissi pupọ, ati pe wọn ko ni itẹsiwaju aaye.Awọn abawọn aaye le waye ni gbogbo ilana iṣelọpọ, paapaa ni gbin ion.Sibẹsibẹ, wọn nira lati rii, ati pe ibatan laarin iyipada ti awọn abawọn aaye ati awọn abawọn miiran tun jẹ eka pupọ.
Micropipe (MP)
Awọn micropipes jẹ awọn iyọkuro skru ṣofo ti o tan kaakiri ni ọna idagba, pẹlu fekito Burgers <0001>.Awọn iwọn ila opin ti microtubes awọn sakani lati ida kan ti micron si mewa ti microns.Microtubes ṣe afihan awọn ẹya dada ti ọfin nla lori oju awọn wafers SiC.Ni deede, iwuwo ti microtubes jẹ nipa 0.1 ~ 1cm-2 ati tẹsiwaju lati dinku ni ibojuwo didara iṣelọpọ wafer iṣowo.
Screw dislocations (TSD) ati awọn dislocations eti (TED)
Dislocations ni SiC jẹ orisun akọkọ ti ibajẹ ẹrọ ati ikuna.Mejeeji skru dislocations (TSD) ati awọn dislocations eti (TED) nṣiṣẹ pẹlu ọna idagba, pẹlu awọn iṣọn Burgers ti <0001> ati 1/3 <11–20>, lẹsẹsẹ.
Mejeeji dabaru dislocations (TSD) ati eti dislocations (TED) le fa lati sobusitireti si awọn wafer dada ati ki o mu kekere ọfin-bi dada awọn ẹya ara ẹrọ (Nọmba 4b).Ni deede, iwuwo ti awọn dislocations eti jẹ nipa awọn akoko 10 ti awọn dislocations dabaru.Awọn iyọkuro dabaru ti o gbooro, iyẹn ni, titan lati sobusitireti si epilayer, tun le yipada si awọn abawọn miiran ki o tan kaakiri ni ọna idagba.NigbaSiC epitaxialidagbasoke, skru dislocations ti wa ni iyipada sinu stacking awọn ašiše (SF) tabi karọọti abawọn, nigba ti eti dislocations ni epilayers han lati wa ni iyipada lati basal ofurufu dislocations (BPDs) jogun lati sobusitireti nigba epitaxial idagbasoke.
Pipada ofurufu ipilẹ (BPD)
Ti o wa lori ọkọ ofurufu basal SiC, pẹlu fekito Burgers ti 1/3 <11–20>.BPDs ṣọwọn han lori dada ti SiC wafers.Wọn nigbagbogbo ni idojukọ lori sobusitireti pẹlu iwuwo ti 1500 cm-2, lakoko ti iwuwo wọn ninu epilayer jẹ to 10 cm-2 nikan.Ṣiṣawari awọn BPDs nipa lilo photoluminescence (PL) ṣe afihan awọn ẹya laini, bi o ṣe han ni Nọmba 4c.NigbaSiC epitaxialidagba, awọn BPD ti o gbooro le jẹ iyipada si awọn aṣiṣe akopọ (SF) tabi awọn dislocations eti (TED).
Awọn aṣiṣe akopọ (SFs)
Awọn abawọn ninu ilana isakojọpọ ti ọkọ ofurufu basal SiC.Awọn abawọn akopọ le han ninu Layer epitaxial nipa jogun SFs ninu sobusitireti, tabi ni ibatan si itẹsiwaju ati iyipada ti awọn dislocations basal ofurufu (BPDs) ati awọn dislocations skru threading (TSDs).Ni gbogbogbo, iwuwo ti SFs kere ju 1 cm-2, ati pe wọn ṣafihan ẹya onigun mẹta nigbati a ba rii ni lilo PL, bi a ṣe han ni Nọmba 4e.Bibẹẹkọ, awọn oriṣiriṣi awọn aṣiṣe akopọ le ṣe agbekalẹ ni SiC, gẹgẹ bi iru Shockley ati iru Frank, nitori paapaa iye kekere ti rudurudu agbara isakoṣo laarin awọn ọkọ ofurufu le ja si aiṣedeede nla ni ọna isakoṣo.
Ibosile
Aṣiṣe iṣubu ni akọkọ wa lati isunmọ patiku lori oke ati awọn odi ẹgbẹ ti iyẹwu ifa lakoko ilana idagbasoke, eyiti o le jẹ iṣapeye nipasẹ jijẹ ilana itọju igbakọọkan ti awọn ohun elo lẹẹdi iyẹwu lenu.
Àbùkù onígun mẹ́ta
O jẹ ifisi polytype 3C-SiC ti o fa si oju ti epilayer SiC pẹlu itọsọna ọkọ ofurufu basali, bi o ṣe han ni Nọmba 4g.O le jẹ ipilẹṣẹ nipasẹ awọn patikulu ti o ṣubu lori oju ti epilayer SiC lakoko idagbasoke epitaxial.Awọn patikulu naa ti wa ni ifibọ sinu epilayer ati dabaru pẹlu ilana idagbasoke, ti o mu abajade 3C-SiC polytype inclusions, eyiti o ṣe afihan awọn ẹya dada onigun igun didasilẹ pẹlu awọn patikulu ti o wa ni awọn inaro ti agbegbe triangular.Ọpọlọpọ awọn ijinlẹ tun ti sọ ipilẹṣẹ ti awọn ifisi polytype si awọn ika oju ilẹ, awọn micropipes, ati awọn aye ti ko tọ ti ilana idagbasoke.
Alebu Karooti
Aibuku karọọti jẹ eka ẹbi akopọ pẹlu awọn opin meji ti o wa ni awọn ọkọ ofurufu TSD ati SF basal crystal, ti o fopin si nipasẹ iṣipaya iru Frank, ati iwọn abawọn karọọti jẹ ibatan si ẹbi stacking prismatic.Apapọ awọn ẹya ara ẹrọ wọnyi ṣe agbekalẹ imọ-jinlẹ dada ti abawọn karọọti, eyiti o dabi apẹrẹ karọọti pẹlu iwuwo ti o kere ju 1 cm-2, bi a ṣe han ni Nọmba 4f.Awọn abawọn Karọọti ni irọrun ti ṣẹda ni awọn itọ didan, awọn TSD, tabi awọn abawọn sobusitireti.
Scratches
Scratches ni o wa darí bibajẹ lori dada ti SiC wafers akoso nigba ti isejade ilana, bi o han ni Figure 4h.Scratches lori SiC sobusitireti le dabaru pẹlu idagba ti epilayer, gbe awọn ọna kan ti ga-iwuwo dislocations laarin awọn epilayer, tabi scratches le di ipilẹ fun awọn Ibiyi ti karọọti abawọn.Nitorinaa, o ṣe pataki lati pólándì SiC wafers daradara nitori awọn ibọri wọnyi le ni ipa pataki lori iṣẹ ẹrọ nigbati wọn han ni agbegbe ti nṣiṣe lọwọ ti ẹrọ naa.
Miiran dada mofoloji abawọn
Igbesẹ bunching jẹ abawọn dada ti o ṣẹda lakoko ilana idagbasoke SiC epitaxial, eyiti o ṣe agbejade awọn igun mẹta obtuse tabi awọn ẹya trapezoidal lori dada ti epilayer SiC.Nibẹ ni o wa ọpọlọpọ awọn miiran dada abawọn, gẹgẹ bi awọn dada pits, bumps ati awọn abawọn.Awọn abawọn wọnyi maa n ṣẹlẹ nipasẹ awọn ilana idagbasoke ti ko dara ati yiyọkuro pipe ti ibajẹ didan, eyiti o ni ipa lori iṣẹ ṣiṣe ẹrọ.
Akoko ifiweranṣẹ: Jun-05-2024