سيمي ڪنڊڪٽر پاور ڊوائيس پاور اليڪٽرانڪ سسٽم ۾ بنيادي پوزيشن تي قبضو ڪن ٿا، خاص طور تي ٽيڪنالاجيز جي تيز رفتار ترقي جي حوالي سان جيئن ته مصنوعي ذهانت، 5G مواصلات ۽ نئين توانائي گاڏيون، انهن لاء ڪارڪردگي گهرجن کي بهتر ڪيو ويو آهي.
Silicon carbide(4H-SiC) اعليٰ ڪارڪردگي واري سيمي ڪنڊڪٽر پاور ڊوائيسز جي پيداوار لاءِ هڪ مثالي مواد بڻجي ويو آهي ڇاڪاڻ ته ان جي فائدن جهڙوڪ وسيع بينڊ گيپ، اعلي حرارتي چالکائي، تيز ڀڃڪڙي فيلڊ طاقت، اعلي سنترپشن جي شرح، ڪيميائي استحڪام ۽ تابڪاري مزاحمت. جڏهن ته، 4H-SiC ۾ اعلي سختي، اعلي brittleness، مضبوط ڪيميائي inertness، ۽ اعلي پروسيسنگ ڏکيو آهي. ان جي مٿاڇري جي معيار کي وڏي پيماني تي ڊيوائس ايپليڪيشنن لاءِ اهم آهي.
تنهن ڪري، 4H-SiC سبسٽريٽ ويفرز جي سطح جي معيار کي بهتر بڻائڻ، خاص طور تي ويفر پروسيسنگ جي مٿاڇري تي خراب ٿيل پرت کي هٽائڻ، موثر، گهٽ-نقصان ۽ اعلي معيار جي 4H-SiC سبسٽريٽ ويفر پروسيسنگ حاصل ڪرڻ جي ڪنجي آهي.
تجربو
تجربي ۾ 4 انچ N-type 4H-SiC انگوٽ استعمال ڪيو ويو آهي جيڪو جسماني بخار جي نقل و حمل جي طريقي سان اڀريو ويو آهي، جيڪو تار جي ڪٽڻ، گرائنڊنگ، روف گرائنڊنگ، فائن گرائنڊنگ ۽ پالش ڪرڻ ذريعي پروسيس ڪيو ويندو آهي، ۽ سي جي سطح ۽ سي سطح جي هٽائڻ واري ٿلهي کي رڪارڊ ڪندو آهي. ۽ هر عمل ۾ آخري ويفر ٿلهي.
شڪل 1 4H-SiC کرسٽل ڍانچي جو اسڪيميٽڪ ڊراگرام
شڪل 2 ٿلهي 4H- جي سي-پاسي ۽ سي-پاسي مان هٽائي وئيسي سي ويفرپروسيسنگ کان پوء مختلف پروسيسنگ مرحلن ۽ ويفر جي ٿولهه کان پوء
ويفر جي ٿلهي، مٿاڇري جي مورفولوجي، خرابي ۽ ميخانياتي خاصيتون مڪمل طور تي ويفر جاميٽري پيراميٽر ٽيسٽر، ڊفرنشل مداخلت خوردبيني، ايٽمي قوت خوردبيني، مٿاڇري جي خرابي کي ماپڻ وارو اوزار ۽ نانو انڊينٽر طرفان مڪمل طور تي بيان ڪيا ويا. ان کان علاوه، ويفر جي ڪرسٽل معيار کي جانچڻ لاءِ اعليٰ ريزوليوشن X-ray diffractometer استعمال ڪيو ويو.
اهي تجرباتي مرحلا ۽ ٽيسٽ طريقا 4H- جي پروسيسنگ دوران مواد کي ختم ڪرڻ جي شرح ۽ سطح جي معيار جي مطالعي لاءِ تفصيلي ٽيڪنيڪل سپورٽ مهيا ڪن ٿا.سي سي ويفرز.
تجربن ذريعي، محقق مواد کي هٽائڻ جي شرح (MRR) ۾ تبديلين جو تجزيو ڪيو، سطح جي مورفولوجي ۽ خرابي، انهي سان گڏ ميڪيڪل ملڪيت ۽ 4H- جي ڪرسٽل معيار.سي سي ويفرزپروسيسنگ جي مختلف مرحلن ۾ (تار ڪٽڻ، پيسڻ، خراب پيسڻ، ٺيڪ پيسڻ، پالش ڪرڻ).
شڪل 3 C-face ۽ Si-face of 4H- جي مواد کي ختم ڪرڻ جي شرحسي سي ويفرمختلف پروسيسنگ مرحلن ۾
مطالعي مان معلوم ٿيو ته 4H-SiC جي مختلف ڪرسٽل چهرن جي ميڪانياتي خاصيتن جي انيسوٽروپي جي ڪري، ساڳئي عمل جي تحت C-face ۽ Si-face جي وچ ۾ MRR ۾ فرق آهي، ۽ C-face جي MRR کان گهڻو وڌيڪ آهي. جنهن جو منهن. پروسيسنگ مرحلن جي ترقي سان، سطح جي مورفولوجي ۽ 4H-SiC ويفرز جي خرابي کي تيزيء سان بهتر ڪيو ويو آهي. پالش ڪرڻ کان پوءِ، سي-منهن جو Ra 0.24nm آهي، ۽ سي-منهن جو Ra 0.14nm تائين پهچي ٿو، جيڪو epitaxial واڌ جي ضرورتن کي پورو ڪري سگهي ٿو.
شڪل 4 مختلف پروسيسنگ مرحلن کان پوءِ 4H-SiC ويفر جي C سطح (a~e) ۽ Si سطح (f~j) جون آپٽيڪل خوردبيني تصويرون
شڪل 5 CLP، FLP ۽ CMP پروسيسنگ مرحلن کان پوءِ 4H-SiC ويفر جي C سطح (a~c) ۽ Si سطح (d~f) جون ايٽمي قوت خوردبيني تصويرون
شڪل 6 (الف) لچڪدار ماڊيولس ۽ (ب) سي جي مٿاڇري جي سختي ۽ مختلف پروسيسنگ مرحلن کان پوءِ 4H-SiC ويفر جي سي سطح
مشيني پراپرٽي ٽيسٽ ڏيکاري ٿي ته ويفر جي سي مٿاڇري ۾ سي سطحي مواد جي ڀيٽ ۾ خراب سختي آهي، پروسيسنگ دوران برٽل فريڪچر جي وڏي درجي، تيز مواد کي هٽائڻ، ۽ نسبتا خراب سطح جي مورفولوجي ۽ خرابي. پروسيس ٿيل مٿاڇري تي خراب ٿيل پرت کي هٽائڻ ويفر جي سطح جي معيار کي بهتر ڪرڻ جي ڪنجي آهي. 4H-SiC (0004) پٿر جي وکر جي اڌ-اوچائي ويڪر کي استعمال ڪري سگھجي ٿو وکر جي سطح جي نقصان واري پرت کي سمجھڻ ۽ صحيح طور تي خاصيت ۽ تجزيو ڪرڻ لاءِ.
شڪل 7 (0004) مختلف پروسيسنگ مرحلن کان پوءِ C-Face ۽ 4H-SiC ويفر جي Si-face جي اڌ چوٽيءَ واري وکر
تحقيقي نتيجن مان ظاهر ٿئي ٿو ته ويفر جي سطح جي نقصان واري پرت کي 4H-SiC ويفر پروسيسنگ کان پوءِ آهستي آهستي ختم ڪري سگهجي ٿو، جيڪو مؤثر طريقي سان ويفر جي مٿاڇري جي معيار کي بهتر بڻائي ٿو ۽ اعليٰ ڪارڪردگي، گهٽ نقصان ۽ اعليٰ معيار جي پروسيسنگ لاءِ ٽيڪنيڪل ريفرنس فراهم ڪري ٿو. 4H-SiC substrate wafers جو.
محقق 4H-SiC ويفرز کي پروسيسنگ جي مختلف مرحلن ذريعي پروسيس ڪيو جيئن ته تار ڪٽڻ، گرائنڊنگ، روف گرائنڊنگ، فائن گرائنڊنگ ۽ پالش ڪرڻ، ۽ انهن عملن جي اثرن جو اڀياس ڪيو ويو ويفر جي سطح جي معيار تي.
نتيجن مان ظاهر ٿئي ٿو ته پروسيسنگ مرحلن جي ترقي سان، سطح جي مورفولوجي ۽ ويفر جي خرابي کي تيزيء سان بهتر ڪيو ويو آهي. پالش ڪرڻ کان پوءِ، سي-منهن ۽ سي-منهن جي ٿڌائي 0.24nm ۽ 0.14nm تائين پهچي ٿي، جيڪا epitaxial واڌ جي ضرورتن کي پورو ڪري ٿي. ويفر جي سي-منهن ۾ سي-منهن واري مواد جي ڀيٽ ۾ ڪمزور سختي آهي، ۽ پروسيسنگ دوران ڀريل ڀڃڻ جو وڌيڪ خطرو آهي، جنهن جي نتيجي ۾ نسبتا خراب سطح جي شڪل ۽ خرابي آهي. پروسيس ٿيل مٿاڇري جي مٿاڇري جي نقصان واري پرت کي هٽائڻ ويفر جي سطح جي معيار کي بهتر ڪرڻ جي ڪنجي آهي. 4H-SiC جي اڌ چوٽي (0004) پٿر واري وکر کي سمجهه ۾ اچي سگهي ٿو ۽ صحيح طور تي ويفر جي مٿاڇري جي نقصان واري پرت کي خاص ڪري سگھي ٿو.
تحقيق ڏيکاري ٿي ته 4H-SiC ويفرز جي مٿاڇري تي خراب ٿيل پرت کي 4H-SiC ويفر پروسيسنگ ذريعي تدريجي طور تي هٽائي سگهجي ٿو، مؤثر طور تي ويفر جي سطح جي معيار کي بهتر بڻائي، اعلي ڪارڪردگي، گهٽ-نقصان، ۽ اعلي معيار لاء ٽيڪنيڪل حوالو مهيا ڪري. 4H-SiC سبسٽريٽ ويفرز جي معيار جي پروسيسنگ.
پوسٽ جو وقت: جولاء-08-2024