Таҷҳизоти барқии нимноқилҳо дар системаҳои электронии энергетикӣ мавқеи асосиро ишғол мекунанд, махсусан дар заминаи рушди босуръати технологияҳо ба монанди зеҳни сунъӣ, алоқаи 5G ва мошинҳои нави энергетикӣ, талабот ба иҷрои онҳо беҳтар карда шудааст.
Карбиди кремний(4H-SiC) бо сабаби бартариҳои худ, аз қабили фосилаи васеъ, гузариши баланди гармӣ, қувваи баланди майдони шикаста, суръати баланди дрейф, устувории кимиёвӣ ва муқовимати радиатсионӣ ба як маводи беҳтарин барои истеҳсоли дастгоҳҳои барқии нимноқилҳои баландсифат табдил ёфтааст. Бо вуҷуди ин, 4H-SiC сахтии баланд, шикастани баланд, ғайрифаъолияти химиявии қавӣ ва мушкилоти баланди коркард дорад. Сифати сатҳи вафли субстрати он барои барномаҳои васеъмиқёси дастгоҳ муҳим аст.
Аз ин рӯ, беҳтар кардани сифати сатҳи вафли субстрати 4H-SiC, махсусан тоза кардани қабати вайроншуда дар сатҳи коркарди вафли, калиди ноил шудан ба коркарди самаранок, кам талафот ва сифати баланди 4H-SiC аст.
Таҷриба
Дар таҷриба зарфи 4-дюймаи N-намуди 4H-SiC-ро истифода мебарад, ки бо усули интиқоли буғи физикӣ парвариш карда мешавад, ки тавассути буридани сим, суфтан, суфтакунии ноҳамвор, суфтакунии ҷарима ва сайқал додан коркард карда мешавад ва ғафсии хориҷшавии сатҳи C ва сатҳи Si -ро сабт мекунад. ва ғафсии ниҳоии вафли дар ҳар як раванд.
расм 1 Диаграммаи схемавии сохтори булӯр 4H-SiC
Тасвири 2 Ғафсӣ аз ҷониби C ва Си-тарафи 4H хориҷ карда шудаастВафли SiCпас аз марҳилаҳои гуногуни коркард ва ғафсӣ вафли пас аз коркард
Ғафсӣ, морфологияи рӯизаминӣ, ноҳамворӣ ва хосиятҳои механикии пластинка тавассути санҷиши параметри геометрияи пластинка, микроскопи дифференсиалии интерференсия, микроскопи қувваи атомӣ, асбоби ченкунии ноҳамвории сатҳ ва наноинденер тавсиф карда шуданд. Гайр аз ин, барои бахо додан ба сифати кристаллии пластинка дифрактометри рентгении баландсифат истифода бурда шуд.
Ин қадамҳои таҷрибавӣ ва усулҳои озмоишӣ барои омӯзиши суръати тозакунии мавод ва сифати рӯизаминӣ ҳангоми коркарди 4H-Вафли SiC.
Тавассути таҷрибаҳо, муҳаққиқон тағиротро дар суръати тозакунии мавод (MRR), морфологияи рӯизаминӣ ва ноҳамворӣ, инчунин хосиятҳои механикӣ ва сифати кристаллҳои 4H-ро таҳлил карданд.Вафли SiCдар марҳилаҳои гуногуни коркард (буридани сим, суфтан, суфтакунии ноҳамвор, суфтакунии майда, сайқал додан).
Тасвири 3 Меъёри тозакунии мавод аз C-чеҳра ва Si-чеҳраи 4H-Вафли SiCдар марҳилаҳои гуногуни коркард
Тадқиқот нишон дод, ки аз сабаби анизотропии хосиятҳои механикии чеҳраҳои кристаллии гуногуни 4H-SiC, фарқияти MRR байни C-чеҳра ва Si-чеҳра дар як раванд вуҷуд дорад ва MRR-и C-чеҳра нисбат ба ки аз Си-рус. Бо пешрафти марҳилаҳои коркард, морфологияи рӯизаминӣ ва ноҳамвории вафли 4H-SiC тадриҷан оптимизатсия карда мешаванд. Пас аз сайқал додан, Ra аз рӯи C 0,24 нм ва Ra аз Si-чеҳра ба 0,14 нм мерасад, ки метавонад ниёзҳои афзоиши эпитаксиалиро қонеъ кунад.
Тасвири 4 Тасвирҳои микроскопи оптикии сатҳи C (a~e) ва сатҳи Si (f~j) аз вафли 4H-SiC пас аз марҳилаҳои гуногуни коркард
Тасвири 5 Тасвирҳои микроскопи қувваи атомии сатҳи C (a~c) ва сатҳи Si (d~f) аз вафли 4H-SiC пас аз марҳилаҳои коркарди CLP, FLP ва CMP
Расми 6 (а) модули чандирӣ ва (б) сахтии сатҳи C ва сатҳи Si аз вафли 4H-SiC пас аз қадамҳои гуногуни коркард
Санҷиши хосиятҳои механикӣ нишон медиҳад, ки сатҳи C-и пластинка нисбат ба маводи рӯи Si, сахтии пасттар дорад, дараҷаи бештари шикастани шикаста ҳангоми коркард, тезтар бартараф кардани мавод ва морфология ва ноҳамвории нисбатан пасти сатҳи рӯи он. Бартараф кардани қабати вайроншуда дар сатҳи коркардшуда калиди беҳтар кардани сифати сатҳи вафель мебошад. Паҳнои нимбаландии каҷи ларзиши 4H-SiC (0004) метавонад барои ба таври интуитивӣ ва дақиқ тавсиф ва таҳлили қабати зарари сатҳи вафли истифода шавад.
Тасвири 7 (0004) каљи нимпайкараи C-чеҳраи ва Си-чеҳраи вафли 4H-SiC пас аз қадамҳои гуногуни коркард
Натиҷаҳои тадқиқот нишон медиҳанд, ки қабати осеби рӯизаминии вафлиро пас аз коркарди 4H-SiC тадриҷан нест кардан мумкин аст, ки сифати сатҳи вафлиро ба таври муассир беҳтар мекунад ва барои коркарди баланд, кам талафот ва сифати баланд маълумотномаи техникӣ медиҳад. аз вафли субстрати 4H-SiC.
Муҳаққиқон вафли 4H-SiC-ро тавассути марҳилаҳои гуногуни коркард, аз қабили буридани сим, суфтан, дастоскунии ноҳамвор, суфтакунии ҷарима ва сайқал додан коркард карданд ва таъсири ин равандҳоро ба сифати сатҳи вафли омӯхтанд.
Натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки бо пешрафти марҳилаҳои коркард, морфологияи рӯизаминӣ ва ноҳамвории вафли тадриҷан оптимизатсия карда мешаванд. Пас аз сайқал додан, ноҳамвории C-чеҳраи ва Si-чеҳраи мутаносибан ба 0,24 нм ва 0,14 нм мерасад, ки ба талаботи афзоиши эпитаксиалӣ ҷавобгӯ аст. Чеҳраи C-и вафли нисбат ба маводи Si-чеҳра устувории пасттар дорад ва ҳангоми коркард ба шикастани шикаста бештар майл дорад, ки дар натиҷа морфология ва ноҳамвории сатҳи нисбатан бад ба вуҷуд меояд. Бартараф кардани қабати зарари рӯизаминии сатҳи коркард калиди беҳтар кардани сифати сатҳи вафель мебошад. Нисфи паҳнои каҷкунии 4H-SiC (0004) метавонад қабати зарари рӯи вафлиро ба таври интуитивӣ ва дақиқ тавсиф кунад.
Тадқиқотҳо нишон медиҳанд, ки қабати вайроншуда дар рӯи вафли 4H-SiC метавонад тадриҷан тавассути коркарди 4H-SiC вафли тоза карда шавад ва сифати сатҳи пластинаро ба таври муассир беҳтар созад ва истинодҳои техникиро барои самаранокии баланд, кам талафот ва баландсифат таъмин намояд. коркарди босифати вафли субстрат 4H-SiC.
Вақти фиристодан: июл-08-2024