Theсеш өчен төп технологияSiC эпитаксиальматериаллар, беренче чиратта, җитешсезлекләрне контрольдә тоту технологиясе, аеруча җитешсезлекләр белән идарә итү технологиясе өчен. Эпитаксиаль үсеш процессында эпитаксиаль катламга таралган субстрат җитешсезлекләр механизмын өйрәнү, субстрат һәм эпитаксиаль катлам арасындагы интерфейстагы кимчелекләрнең күчү һәм үзгәртү законнары, җитешсезлекләрнең нуклеация механизмы арасындагы бәйләнешне ачыклау өчен нигез булып тора. субстрат җитешсезлекләре һәм эпитаксиаль структур җитешсезлекләр, алар субстрат скринка һәм эпитаксиаль процесс оптимизациясенә эффектив юл күрсәтә ала.
Кимчелекләркремний карбид эпитаксиаль катламнарынигездә ике категориягә бүленәләр: кристалл җитешсезлекләр һәм өслек морфологиясе җитешсезлекләре. Бәллүр җитешсезлекләр, шул исәптән нокта җитешсезлекләре, винт дислокацияләре, микротубул җитешсезлекләре, кыр читләре һ.б. күбесенчә SiC субстратлары җитешсезлекләреннән килеп, эпитаксиаль катламга таралалар. Faceир өстендәге морфология җитешсезлекләрен микроскоп ярдәмендә турыдан-туры күз белән күзәтеп була һәм типик морфологик үзенчәлекләргә ия. 4ир өстендәге морфология җитешсезлекләренә түбәндәгеләр керә: 4-нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, тырнак, өчпочмак җитешсезлеге, кишер җитешсезлеге, төшү һәм кисәкчәләр. өслек морфология җитешсезлекләренә китергән үсеш режимы.
Таблица 1. SiC эпитаксиаль катламнарында гомуми матрица җитешсезлекләре һәм өслек морфологиясе җитешсезлекләре барлыкка килү сәбәпләре
Нокта җитешсезлекләре
Нокта җитешсезлекләре вакансияләр яки бер такталы нокталардагы бушлыклар аркасында барлыкка килә, һәм аларның киңлеге юк. Нокта җитешсезлекләре һәр җитештерү процессында, аеруча ион имплантациясендә булырга мөмкин. Ләкин, аларны ачыклау кыен, нокта җитешсезлекләрен үзгәртү һәм башка кимчелекләр арасындагы бәйләнеш шулай ук катлаулы.
Микропиплар (MP)
Микропиплар - Бургер векторы <0001> белән үсү күчәре буйлап таралучы буш винталар. Микротубларның диаметры микрон өлешеннән дистәләрчә микронга кадәр. Микротублар SiC ваферлары өстендә зур чокырга охшаган өслек үзенчәлекләрен күрсәтәләр. Гадәттә, микротубларның тыгызлыгы якынча 0,1 ~ 1см-2 тәшкил итә һәм коммерция вафаты җитештерү сыйфатын мониторинглауны киметүне дәвам итә.
Винт дислокацияләре (TSD) һәм кыр читләре (TED)
SiC-та урнашу - җайланманың деградациясенең төп чыганагы. Ике винт дислокациясе (TSD) һәм кыр читләре (TED) үсеш күчәре буенча йөриләр, тиешенчә <0001> һәм 1/3 <11–20> Бургер векторлары.
Ике винт дислокациясе (TSD) һәм кыр читләре (TED) субстраттан вафер өслегенә кадәр сузылырга һәм чокырга охшаган кечкенә өслек үзенчәлекләрен китерергә мөмкин (4б рәсем). Гадәттә, чит урыннарның тыгызлыгы винтовкалардан 10 тапкырга күбрәк. Киңәйтелгән винт дислокацияләре, ягъни субстраттан эпилаерга кадәр сузылган, башка кимчелекләргә дә әйләнергә һәм үсеш күчәре буенча таралырга мөмкин. Вакыт эчендәSiC эпитаксиальүсү, винт дислокацияләр туплау җитешсезлекләренә (SF) яки кишер җитешсезлекләренә әверелә, ә эпилаерларның кыр читләре эпитаксиаль үсеш вакытында субстраттан мирас итеп алынган базаль яссылык урыннарыннан (BPD) үзгәртелә.
Очкычның төп урнашуы (BPD)
SiC базаль яссылыгында урнашкан, Бургер векторы 1/3 <11–20>. BPDлар SiC ваферлары өслегендә бик сирәк күренәләр. Алар гадәттә 1500 см-2 тыгызлыгы булган субстратка тупланганнар, эпилаердагы тыгызлыгы 10 см-2 тирәсе. Фотолуминценций (ПЛ) кулланып BPDларны ачыклау сызыклы үзенчәлекләрне күрсәтә, рәсем 4c. Вакыт эчендәSiC эпитаксиальүсеш, киңәйтелгән BPDлар туплау җитешсезлекләренә (SF) яки кыр читенә (TED) әверелергә мөмкин.
Хаталарны туплау (SFs)
SiC базаль яссылыгының тезелеш эзлеклелегендә кимчелекләр. Саклау җитешсезлекләре эпитаксиаль катламда субстратта SF-ны мирас итеп алырга мөмкин, яисә базаль яссылыкның күчерелүе һәм үзгәрүе һәм җепле винтовкалар (TSD) белән бәйле булырга мөмкин. Гадәттә, SF-ларның тыгызлыгы 1 см-2-дән ким, һәм алар 4-нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, ПЛ ярдәмендә ачыкланганда өчпочмак үзенчәлеген күрсәтәләр. Шулай да, Шокли тибы һәм Фрэнк тибы кебек SiC-та төрле төрләү җитешсезлекләре барлыкка килергә мөмкин, чөнки самолетлар арасындагы энергиянең аз күләме дә урнашу эзлеклелегендә шактый тәртипсезлеккә китерергә мөмкин.
Төшү
Төшү җитешсезлеге, нигездә, үсеш процессында реакция палатасының өске һәм ян диварларында кисәкчәләр төшүеннән килеп чыга, бу реакция камерасы графит куллану вакытын оптимальләштереп оптимальләштерелергә мөмкин.
Өчпочмак җитешсезлеге
Бу 3C-SiC политип кертү, 4C рәсемдә күрсәтелгәнчә, базаль яссылык юнәлеше буенча SiC эпилайер өслегенә сузылган. Эпитаксиаль үсеш вакытында SiC эпилайеры өслегендә төшкән кисәкчәләр аркасында барлыкка килергә мөмкин. Кисәкчәләр эпилаерга салынган һәм үсеш процессына комачаулыйлар, нәтиҗәдә 3C-SiC политип кертүләре барлыкка килә, алар өчпочмак төбәгендә урнашкан кисәкчәләр белән кискен почмаклы өчпочмак өслеген күрсәтәләр. Күпчелек тикшеренүләр шулай ук политип инклюзияләренең килеп чыгышын өслек сызыкларына, микропипаларга һәм үсеш процессының дөрес булмаган параметрларына бәйлиләр.
Сабиз җитешсезлеге
Сабиз җитешсезлеге - ике очлы TSD һәм SF базаль кристалл самолетларда урнашкан, Франк тибындагы дислокация белән туктатылган, кишер җитешсезлегенең зурлыгы призматик стакинг хатасы белән бәйле. Бу үзенчәлекләрнең кушылмасы кишер җитешсезлегенең өске морфологиясен формалаштыра, 4ф рәсемдә күрсәтелгәнчә, тыгызлыгы 1 см-2-дән ким булган кишер формасына охшаган. Сабиз җитешсезлекләрен чистарту, TSD яки субстрат җитешсезлекләрендә җиңел барлыкка килә.
Сызулар
Сызу - 4-нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, җитештерү процессында формалашкан SiC ваферлары өслегендә механик зыян. SiC субстратындагы сызыклар эпилайерның үсүенә комачаулый ала, эпилайер эчендә югары тыгызлыктагы дислокацияләр ясарга мөмкин, яисә тырнаклар кишер җитешсезлекләрен формалаштыру өчен нигез булырга мөмкин. Шуңа күрә, SiC ваферларын дөрес итеп чистарту бик мөһим, чөнки бу тырмалар җайланманың актив өлкәсендә күренгәндә җайланманың эшенә зур йогынты ясарга мөмкин.
Башка морфология җитешсезлекләре
Адымнарны бәйләү - SiC эпитаксиаль үсеш процессында барлыкка килгән өслек җитешсезлеге, ул SiC эпилайеры өслегендә обтуз өчпочмакларын яки трапезоид үзенчәлекләрен чыгара. Surfaceир өстендәге чокырлар, бөкеләр һәм таплар кебек башка бик күп җитешсезлекләр бар. Бу җитешсезлекләр гадәттә эшкәртелмәгән үсеш процесслары һәм җайланманың эшенә тискәре йогынты ясаучы зыянны тулысынча бетерү аркасында килеп чыга.
Пост вакыты: июнь-05-2024