ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତରର ତ୍ରୁଟି କ’ଣ?

ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପାଇଁ ମୂଳ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା |SiC epitaxial |ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରଥମେ ତ୍ରୁଟି ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା, ବିଶେଷତ def ତ୍ରୁଟି ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ପାଇଁ ଯାହା ଉପକରଣ ବିଫଳତା କିମ୍ବା ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତା ଅବକ୍ଷୟ ହେବାର ପ୍ରବୃତ୍ତି ଅଟେ | ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତରରେ ବିସ୍ତାରିତ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ତ୍ରୁଟିର ଯନ୍ତ୍ରକ of ଶଳର ଅଧ୍ୟୟନ, ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଏବଂ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତର ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ଇଣ୍ଟରଫେସରେ ତ୍ରୁଟିର ସ୍ଥାନାନ୍ତର ଏବଂ ପରିବର୍ତ୍ତନ ନିୟମ ଏବଂ ତ୍ରୁଟିର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟେସନ୍ ମେକାନିଜିମ୍ ମଧ୍ୟରେ ସମ୍ପର୍କକୁ ସ୍ପଷ୍ଟ କରିବା ପାଇଁ ଆଧାର ଅଟେ | ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ତ୍ରୁଟି ଏବଂ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଗଠନମୂଳକ ତ୍ରୁଟି, ଯାହା ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସ୍କ୍ରିନିଂ ଏବଂ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍କୁ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ମାର୍ଗଦର୍ଶନ କରିପାରିବ |

ର ତ୍ରୁଟିସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତର |ମୁଖ୍ୟତ two ଦୁଇଟି ଶ୍ରେଣୀରେ ବିଭକ୍ତ: ସ୍ଫଟିକ୍ ତ୍ରୁଟି ଏବଂ ଭୂପୃଷ୍ଠ ମର୍ଫୋଲୋଜି ତ୍ରୁଟି | ପଏଣ୍ଟ ତ୍ରୁଟି, ସ୍କ୍ରୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତର, ମାଇକ୍ରୋଟ୍ୟୁବୁଲ୍ ତ୍ରୁଟି, ଧାର ସ୍ଥାନାନ୍ତର ଇତ୍ୟାଦି ସହିତ ସ୍ଫଟିକ୍ ତ୍ରୁଟି, ମୁଖ୍ୟତ Si SiC ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ର ତ୍ରୁଟିରୁ ଉତ୍ପନ୍ନ ହୁଏ ଏବଂ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତରରେ ବିସ୍ତାର ହୁଏ | ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପ୍ ବ୍ୟବହାର କରି ଖାଲି ଆଖିରେ ଭୂପୃଷ୍ଠ ମର୍ଫୋଲୋଜି ତ୍ରୁଟିଗୁଡିକ ପ୍ରତ୍ୟକ୍ଷ ଭାବରେ ପାଳନ କରାଯାଇପାରେ ଏବଂ ସାଧାରଣ ମର୍ଫୋଲୋଜିକାଲ୍ ଗୁଣ ରହିଛି | ପୃଷ୍ଠଭୂମି 4 ଅଭିବୃଦ୍ଧି ମୋଡ୍, ଫଳସ୍ୱରୂପ ଭୂପୃଷ୍ଠ ମର୍ଫୋଲୋଜି ତ୍ରୁଟି |

ସାରଣୀ 1

 

ବିନ୍ଦୁ ତ୍ରୁଟି |

ପଏଣ୍ଟ୍ ତ୍ରୁଟିଗୁଡ଼ିକ ଗୋଟିଏ ଲାଟାଇଟ୍ ପଏଣ୍ଟ କିମ୍ବା ଅନେକ ଲାଟାଇଟ୍ ପଏଣ୍ଟରେ ଖାଲି କିମ୍ବା ଫାଙ୍କ ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ, ଏବଂ ସେମାନଙ୍କର କ at ଣସି ସ୍ଥାନିକ ବିସ୍ତାର ନାହିଁ | ପ୍ରତ୍ୟେକ ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ପଏଣ୍ଟ ତ୍ରୁଟି ଘଟିପାରେ, ବିଶେଷକରି ଆୟନ ପ୍ରତିରୋପଣରେ | ତଥାପି, ସେମାନଙ୍କୁ ଚିହ୍ନିବା କଷ୍ଟକର, ଏବଂ ପଏଣ୍ଟ ତ୍ରୁଟିର ପରିବର୍ତ୍ତନ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ତ୍ରୁଟି ମଧ୍ୟରେ ସମ୍ପର୍କ ମଧ୍ୟ ବହୁତ ଜଟିଳ |

 

ମାଇକ୍ରୋପାଇପ୍ (ସାଂସଦ)

ମାଇକ୍ରୋପାଇପ୍ ଗୁଡିକ ହେଉଛି ହୋଲ୍ ସ୍କ୍ରୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ଯାହା ବର୍ଗର ଭେକ୍ଟର୍ <0001> ସହିତ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ଅକ୍ଷରେ ବିସ୍ତାର କରେ | ମାଇକ୍ରୋଟ୍ୟୁବ୍ ର ବ୍ୟାସ ଏକ ମାଇକ୍ରନ୍ ର ଏକ ଭଗ୍ନାଂଶରୁ ଦଶ ମାଇକ୍ରନ୍ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ | ମାଇକ୍ରୋଟ୍ୟୁବ୍ ଗୁଡିକ ସିସି ୱାଫର୍ ପୃଷ୍ଠରେ ବଡ଼ ଗର୍ତ୍ତ ପରି ଭୂପୃଷ୍ଠ ବ features ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଦେଖାଏ | ସାଧାରଣତ ,, ମାଇକ୍ରୋଟ୍ୟୁବ୍ ର ଘନତା ପ୍ରାୟ 0.1 ~ 1cm-2 ଏବଂ ବ୍ୟବସାୟିକ ୱେଫର୍ ଉତ୍ପାଦନ ଗୁଣବତ୍ତା ମନିଟରିଂରେ ହ୍ରାସ ପାଇବାରେ ଲାଗିଛି |

 

ସ୍କ୍ରୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତର (TSD) ଏବଂ ଧାର ସ୍ଥାନାନ୍ତର (TED)

SiC ରେ ସ୍ଥାନାନ୍ତରଣ ହେଉଛି ଉପକରଣର ଅବକ୍ଷୟ ଏବଂ ବିଫଳତାର ମୁଖ୍ୟ ଉତ୍ସ | ଉଭୟ ସ୍କ୍ରୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତର (TSD) ଏବଂ ଧାର ସ୍ଥାନାନ୍ତର (TED) ଅଭିବୃଦ୍ଧି ଅକ୍ଷରେ ଯଥାକ୍ରମେ <0001> ଏବଂ 1/3 <11–20> ର ବରଗଡ ଭେକ୍ଟର୍ ସହିତ ଚାଲିଥାଏ |

ଉଭୟ ସ୍କ୍ରୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତର (TSD) ଏବଂ ଧାର ସ୍ଥାନାନ୍ତର (TED) ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଠାରୁ ୱେଫର୍ ପୃଷ୍ଠକୁ ବିସ୍ତାର ହୋଇପାରେ ଏବଂ ଛୋଟ ଗର୍ତ୍ତ ପରି ଭୂପୃଷ୍ଠ ବ features ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଆଣିପାରେ (ଚିତ୍ର 4b) | ସାଧାରଣତ ,, ଧାର ସ୍ଥାନାନ୍ତରର ଘନତା ସ୍କ୍ରୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରର 10 ଗୁଣ | ବିସ୍ତାରିତ ସ୍କ୍ରୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତର, ଅର୍ଥାତ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଠାରୁ ଏପିଲାୟର୍ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବିସ୍ତାର, ଅନ୍ୟ ତ୍ରୁଟିରେ ପରିଣତ ହୋଇପାରେ ଏବଂ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ଅକ୍ଷରେ ବିସ୍ତାର ହୋଇପାରେ | ସମୟରେSiC epitaxial |ଅଭିବୃଦ୍ଧି, ସ୍କ୍ରୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତରଣଗୁଡିକ ଷ୍ଟାକିଂ ତ୍ରୁଟି (SF) କିମ୍ବା ଗାଜର ତ୍ରୁଟିରେ ରୂପାନ୍ତରିତ ହୋଇଥିବାବେଳେ ଏପିଲାୟର୍ସର ଧାର ସ୍ଥାନାନ୍ତରଗୁଡିକ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ସମୟରେ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟରୁ ଉତ୍ତରାଧିକାରୀ ହୋଇଥିବା ବେସାଲ୍ ପ୍ଲେନ ସ୍ଥାନାନ୍ତରଣ (BPDs) ରୁ ରୂପାନ୍ତରିତ ହୋଇଥିବା ଦର୍ଶାଯାଇଛି |

 

ମ Basic ଳିକ ବିମାନ ସ୍ଥାନାନ୍ତର (BPD)

1/3 <11–20> ର ବରଗଡ ଭେକ୍ଟର ସହିତ SiC ବେସାଲ୍ ପ୍ଲେନରେ ଅବସ୍ଥିତ | ସିପି ୱାଫର୍ ପୃଷ୍ଠରେ BPD ଗୁଡିକ କ୍ୱଚିତ୍ ଦେଖାଯାଏ | ସେଗୁଡିକ ସାଧାରଣତ 1500 1500 ସେମି -2 ର ଘନତା ସହିତ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ଏକାଗ୍ର ହୋଇଥିବାବେଳେ ଏପିଲେରରେ ସେମାନଙ୍କର ଘନତା ପ୍ରାୟ 10 ସେମି -2 | ଫୋଟୋଲୁମାଇନ୍ସେନ୍ସ (PL) ବ୍ୟବହାର କରି BPD ଗୁଡ଼ିକର ଚିହ୍ନଟ, ଚିତ୍ର 4c ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି ର line ଖ୍ୟ ବ features ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଦେଖାଏ | ସମୟରେSiC epitaxial |ଅଭିବୃଦ୍ଧି, ବିସ୍ତାରିତ BPD ଗୁଡ଼ିକୁ ଷ୍ଟାକିଂ ତ୍ରୁଟି (SF) କିମ୍ବା ଧାର ସ୍ଥାନାନ୍ତର (TED) ରେ ରୂପାନ୍ତର କରାଯାଇପାରେ |

 

ଷ୍ଟାକିଂ ତ୍ରୁଟି (SFs)

ସିସି ବେସାଲ୍ ପ୍ଲେନର ଷ୍ଟାକିଂ କ୍ରମରେ ତ୍ରୁଟି | ଷ୍ଟାକିଂ ତ୍ରୁଟିଗୁଡିକ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟରେ SF ଗୁଡ଼ିକୁ ଉତ୍ତରାଧିକାରୀ କରି ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତରରେ ଦେଖା ଦେଇପାରେ, କିମ୍ବା ବେସାଲ୍ ପ୍ଲେନ ସ୍ଥାନାନ୍ତର (BPDs) ଏବଂ ଥ୍ରେଡିଂ ସ୍କ୍ରୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତର (TSDs) ର ବିସ୍ତାର ଏବଂ ରୂପାନ୍ତର ସହିତ ଜଡିତ | ସାଧାରଣତ ,, SF ଗୁଡ଼ିକର ଘନତା 1 ସେମି -2 ରୁ କମ୍, ଏବଂ ଚିତ୍ର 4e ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି PL ବ୍ୟବହାର କରି ଚିହ୍ନଟ ହେଲେ ସେମାନେ ଏକ ତ୍ରିକୋଣୀୟ ବ feature ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରନ୍ତି | ଅବଶ୍ୟ, ସିସିରେ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାରର ଷ୍ଟାକିଂ ତ୍ରୁଟି ସୃଷ୍ଟି ହୋଇପାରେ, ଯେପରିକି ଶକ୍ଲି ପ୍ରକାର ଏବଂ ଫ୍ରାଙ୍କ ପ୍ରକାର, କାରଣ ବିମାନ ମଧ୍ୟରେ ଅଳ୍ପ ପରିମାଣର ଷ୍ଟାକିଂ ଶକ୍ତି ବ୍ୟାଧି ମଧ୍ୟ ଷ୍ଟାକିଂ କ୍ରମରେ ଯଥେଷ୍ଟ ଅନିୟମିତତା ହୋଇପାରେ |

 

ପତନ

ଅବନତି ତ୍ରୁଟି ମୁଖ୍ୟତ the ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପ୍ରକୋଷ୍ଠର ଉପର ଏବଂ ପାର୍ଶ୍ୱ କାନ୍ଥରେ ଥିବା କଣିକା ଡ୍ରପରୁ ଉତ୍ପନ୍ନ ହୋଇଥାଏ, ଯାହା ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଚାମ୍ବର ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଉପଯୋଗୀ ସାମଗ୍ରୀର ପର୍ଯ୍ୟାୟ ରକ୍ଷଣାବେକ୍ଷଣ ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରି ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ ହୋଇପାରିବ |

 

ତ୍ରିକୋଣୀୟ ତ୍ରୁଟି |

ଏହା ଏକ 3C-SiC ପଲିଟାଇପ୍ ଅନ୍ତର୍ଭୂକ୍ତ ଯାହା ଚିତ୍ର 4g ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି ବେସାଲ୍ ପ୍ଲେନ୍ ଦିଗରେ SiC ଏପିଲାୟରର ପୃଷ୍ଠକୁ ବିସ୍ତାର କରିଥାଏ | ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ସମୟରେ SiC ଏପିଲାୟର୍ ପୃଷ୍ଠରେ ପଡୁଥିବା କଣିକା ଦ୍ୱାରା ଏହା ଉତ୍ପନ୍ନ ହୋଇପାରେ | କଣିକାଗୁଡ଼ିକ ଏପିଲାୟରରେ ସନ୍ନିବେଶିତ ହୋଇ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ବାଧା ସୃଷ୍ଟି କରେ, ଫଳସ୍ୱରୂପ 3C-SiC ପଲିଟାଇପ୍ ଅନ୍ତର୍ଭୂକ୍ତ ହୁଏ, ଯାହା ତ୍ରିକୋଣୀୟ ଅଞ୍ଚଳର ଧାରରେ ଅବସ୍ଥିତ କଣିକା ସହିତ ତୀକ୍ଷ୍ଣ କୋଣିଆ ତ୍ରିରଙ୍ଗା ପୃଷ୍ଠ ବ features ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଦେଖାଏ | ଅନେକ ଅଧ୍ୟୟନ ପଲିଟାଇପ୍ ଅନ୍ତର୍ଭୂକ୍ତିର ଉତ୍ପତ୍ତିକୁ ଭୂପୃଷ୍ଠ ସ୍କ୍ରାଚ୍, ମାଇକ୍ରୋପାଇପ୍ ଏବଂ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟାର ଅନୁପଯୁକ୍ତ ପାରାମିଟର ସହିତ ଦାୟୀ କରିଛି |

 

ଗାଜର ତ୍ରୁଟି |

ଏକ ଗାଜର ତ୍ରୁଟି ହେଉଛି ଏକ ଷ୍ଟାକିଂ ଫଲ୍ଟ କମ୍ପ୍ଲେକ୍ସ ଯାହା TSD ଏବଂ SF ବେସାଲ୍ ସ୍ଫଟିକ୍ ବିମାନରେ ଅବସ୍ଥିତ, ଏକ ଫ୍ରାଙ୍କ୍ ପ୍ରକାର ସ୍ଥାନାନ୍ତର ଦ୍ୱାରା ସମାପ୍ତ, ଏବଂ ଗାଜର ତ୍ରୁଟିର ଆକାର ପ୍ରିଜାମେଟିକ୍ ଷ୍ଟାକିଂ ତ୍ରୁଟି ସହିତ ଜଡିତ | ଏହି ବ features ଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡିକର ମିଶ୍ରଣ ଗାଜର ତ୍ରୁଟିର ଭୂପୃଷ୍ଠ ମର୍ଫୋଲୋଜି ସୃଷ୍ଟି କରେ, ଯାହା ଚିତ୍ର 4f ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି 1 ସେମି -2 ରୁ କମ୍ ଘନତା ସହିତ ଗାଜର ଆକୃତି ପରି ଦେଖାଯାଏ | ପଲିସିଂ ସ୍କ୍ରାଚ୍, TSD, କିମ୍ବା ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ତ୍ରୁଟିରେ ଗାଜର ତ୍ରୁଟି ସହଜରେ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ |

 

ସ୍କ୍ରାଚ୍ |

ଚିତ୍ର 4h ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା SiC ୱାଫର୍ ପୃଷ୍ଠରେ ସ୍କ୍ରାଚ୍ ଯାନ୍ତ୍ରିକ କ୍ଷତି | SiC ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ସ୍କ୍ରାଚ୍ ଏପିଲାୟରର ବୃଦ୍ଧିରେ ବାଧା ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ, ଏପିଲାୟର୍ ମଧ୍ୟରେ ଏକ ଉଚ୍ଚ-ସାନ୍ଦ୍ରତା ସ୍ଥାନାନ୍ତର ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ, କିମ୍ବା ଗାଜର ତ୍ରୁଟି ସୃଷ୍ଟି ପାଇଁ ସ୍କ୍ରାଚ୍ ହୋଇପାରେ | ତେଣୁ, SiC ୱାଫର୍ ଗୁଡିକୁ ସଠିକ୍ ଭାବରେ ପଲିସ୍ କରିବା ଅତ୍ୟନ୍ତ ଗୁରୁତ୍ because ପୂର୍ଣ କାରଣ ଡିଭାଇସର ସକ୍ରିୟ ଅଞ୍ଚଳରେ ଦେଖାଯିବାବେଳେ ଏହି ସ୍କ୍ରାଚଗୁଡିକ ଡିଭାଇସ୍ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଉପରେ ବିଶେଷ ପ୍ରଭାବ ପକାଇପାରେ |

 

ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଭୂପୃଷ୍ଠ ମର୍ଫୋଲୋଜି ତ୍ରୁଟି |

ଷ୍ଟେପ୍ ଗୁଣ୍ଡିଂ ହେଉଛି SiC ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ଏକ ଭୂପୃଷ୍ଠ ତ୍ରୁଟି, ଯାହା SiC ଏପିଲାୟର୍ ପୃଷ୍ଠରେ ଅବ୍ଟ୍ୟୁଜ୍ ତ୍ରିରଙ୍ଗା କିମ୍ବା ଟ୍ରାପେଜଏଡାଲ୍ ବ features ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଉତ୍ପାଦନ କରେ | ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଅନେକ ଭୂପୃଷ୍ଠ ତ୍ରୁଟି ଅଛି, ଯେପରିକି ଭୂପୃଷ୍ଠ ଗର୍ତ୍ତ, ump ୁଲା ଏବଂ ଦାଗ | ଏହି ତ୍ରୁଟିଗୁଡିକ ସାଧାରଣତ un ଅପ୍ଟିମାଇଜଡ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଏବଂ ପଲିସିଂ କ୍ଷତିର ଅସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଅପସାରଣ ଦ୍ୱାରା ହୋଇଥାଏ, ଯାହା ଡିଭାଇସ୍ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଉପରେ ପ୍ରତିକୂଳ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ |