Οι γκοφρέτες καρβιδίου του πυριτίου χρησιμοποιούνται ευρέως σε ηλεκτρονικά ισχύος, συσκευές RF, ηλεκτρονικά υψηλής θερμοκρασίας και έρευνα ημιαγωγών. Ωστόσο, δύοΓκοφρέτες SiCμε την ίδια διάμετρο και πάχος μπορεί να αποδώσει πολύ διαφορετικά κατά την επιταξία ή την κατασκευή της συσκευής.

Κρυσταλλικά ελαττώματα, ζημιές στην επιφάνεια, γεωμετρικές διακυμάνσεις, ανομοιομορφία αντίστασης και μόλυνση μπορεί να επηρεάσουν την απόδοση της διαδικασίας και την αξιοπιστία της συσκευής. Επομένως, ο έλεγχος μόνο της διαμέτρου της γκοφρέτας και της εμφάνισης της επιφάνειας δεν αρκεί.

Αυτός ο οδηγός εξηγεί τα πιο σημαντικά στοιχεία επιθεώρησης πλακιδίων SiC, πώς μετρώνται και τι πρέπει να ζητήσουν οι αγοραστές από έναν προμηθευτή πριν εγκρίνουν μια παρτίδα παραγωγής.

Τι καθορίζει την ποιότητα της γκοφρέτας SiC;

Η ποιότητα της γκοφρέτας SiC συνήθως αξιολογείται σε πέντε βασικούς τομείς:

1. Κρυσταλλική δομή και κρυσταλλογραφικά ελαττώματα
2. Διαστάσεις και γεωμετρία γκοφρέτας
3. Ποιότητα και τραχύτητα επιφάνειας
4. Ηλεκτρικές ιδιότητες και ομοιομορφία
5. Καθαριότητα, αναγνώριση και ιχνηλασιμότητα

Η σημασία κάθε στοιχείου εξαρτάται από την προβλεπόμενη εφαρμογή. Ένα υπόστρωμα τύπου συσκευής που προετοιμάζεται για επιταξιακή ανάπτυξη απαιτεί κανονικά αυστηρότερους ελέγχους από μια γκοφρέτα έρευνας, εικονική γκοφρέτα ή γκοφρέτα βαθμονόμησης εξοπλισμού.

Δεν υπάρχει ενιαία προδιαγραφή που να ορίζει μια «καλή» γκοφρέτα SiC για κάθε εφαρμογή. Τα σωστά όρια αποδοχής πρέπει να καθορίζονται σύμφωνα με τη διαδικασία της συσκευής, το μέγεθος του πλακιδίου, τον τύπο αγωγιμότητας και την απαιτούμενη απόδοση παραγωγής.

Γρήγορη επισκόπηση των κοινών ειδών επιθεώρησης γκοφρέτας SiC

1. Επαληθεύστε τον πολυτύπο SiC

Το καρβίδιο του πυριτίου έχει πολλές κρυσταλλικές δομές, γνωστές ως πολυτύπους. Οι πιο κοινές ποιότητες ημιαγωγών είναι 4H-SiC και 6H-SiC.

Σήμερα, το 4H-SiC επιλέγεται συνήθως για συσκευές ισχύος λόγω της ευνοϊκής κινητικότητας του φορέα, του μεγάλου κενού ζώνης και του υψηλού κρίσιμου ηλεκτρικού πεδίου. Ωστόσο, το 6H-SiC μπορεί ακόμα να χρησιμοποιηθεί για ορισμένες ερευνητικές, οπτικές ή εξειδικευμένες εφαρμογές.

Ο πολυτύπος πρέπει να αναφέρεται σαφώς στο πιστοποιητικό ανάλυσης. Η φασματοσκοπία Raman και η περίθλαση ακτίνων Χ μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επιβεβαίωση της κρυσταλλικής δομής και τον εντοπισμό πιθανών πολυτύπων εγκλεισμών.

Ένας αγοραστής δεν πρέπει να υποθέσει ότι όλες οι γκοφρέτες SiC έχουν την ίδια κρυσταλλική δομή απλώς και μόνο επειδή έχουν το ίδιο χρώμα, διάμετρο ή τύπο αγωγιμότητας.

2. Ελέγξτε τον προσανατολισμό των κρυστάλλων και τη γωνία εκτός άξονα

Τα περισσότερα εμπορικά υποστρώματα 4H-SiC παράγονται με καθορισμένο κρυσταλλογραφικό προσανατολισμό, συνήθως με βάση το επίπεδο (0001). Η γκοφρέτα μπορεί επίσης να έχει μια καθορισμένη γωνία και κατεύθυνση εκτός άξονα.

Ο προσανατολισμός εκτός άξονα είναι ιδιαίτερα σημαντικός για την επιταξιακή ανάπτυξη. Υποστηρίζει την ανάπτυξη σταδιακής ροής και βοηθά στον έλεγχο του σχηματισμού ανεπιθύμητων κρυσταλλικών δομών στο επιταξιακό στρώμα.

Σημαντικές πληροφορίες προσανατολισμού μπορεί να περιλαμβάνουν:

• Κρυστάλλινο αεροπλάνο
• Si-face ή C-face
• Γωνία εκτός άξονα
• Κατεύθυνση εκτός άξονα
• Ανοχή προσανατολισμού
• Πρωτεύων επίπεδος ή εγκοπή προσανατολισμός

Η περίθλαση ακτίνων Χ χρησιμοποιείται συνήθως για την επαλήθευση του προσανατολισμού και της αποκοπής των κρυστάλλων. Κατά την παραγγελία γκοφρετών για επιταξία, ο αγοραστής πρέπει να προσδιορίσει τόσο την ονομαστική γωνία εκτός άξονα όσο και την αποδεκτή ανοχή.

3. Επιθεωρήστε μικροσωλήνες και άλλα ελαττώματα κρυστάλλου

Τα κρυσταλλικά ελαττώματα είναι από τους πιο σημαντικούς παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα της γκοφρέτας SiC.

Μικροσωλήνες

Ένας μικροσωλήνας είναι ένα ελάττωμα κοίλου πυρήνα που σχετίζεται με μια μεγάλη εξάρθρωση βίδας. Μπορεί να περάσει μέσα από το υπόστρωμα και να παρεμποδίσει την επιταξιακή ανάπτυξη ή την κατασκευή της συσκευής.

Οι μικροσωλήνες ήταν κάποτε ένας σημαντικός περιορισμός στην παραγωγή SiC. Αν και η σύγχρονη ανάπτυξη κρυστάλλων έχει μειώσει σημαντικά την πυκνότητά τους, η επιθεώρηση μικροσωλήνων παραμένει σημαντική για εφαρμογές υψηλής τάσης και υψηλής αξιοπιστίας.

Εξαρθρώσεις βιδών σπειρώματος

Οι εξαρθρώσεις βιδών σπειρώματος ή TSD εκτείνονται περίπου κατά μήκος της κατεύθυνσης ανάπτυξης κρυστάλλων. Μπορεί να επηρεάσουν τη συμπεριφορά βλάβης, το ρεύμα διαρροής και την αξιοπιστία της συσκευής.

Η επίδρασή τους εξαρτάται από τη δομή της συσκευής, τη θέση και το σχεδιασμό της διαδικασίας. Επομένως, τόσο η πυκνότητα του ελαττώματος όσο και η χωρική κατανομή μπορεί να είναι σχετικές.

Εξαρθρώσεις ακμών σπειρώματος

Οι εξαρθρώσεις ακμών σπειρώματος, ή TED, βρίσκονται συνήθως σε υποστρώματα SiC. Αν και μπορεί να είναι λιγότερο καταστροφικοί από τους μικροσωλήνες, οι υψηλές πυκνότητες μπορούν ακόμα να επηρεάσουν την επιταξιακή ποιότητα και την απόδοση της συσκευής.

Εξαρθρήματα βασικού επιπέδου

Οι εξαρθρώσεις βασικού επιπέδου ή BPD είναι σημαντικές σε εφαρμογές διπολικών συσκευών επειδή μπορούν να συμβάλουν στο σχηματισμό ή την επέκταση σφαλμάτων στοίβαξης υπό ηλεκτρική καταπόνηση.

Για εφαρμογές ευαίσθητες στη διπολική υποβάθμιση, η πυκνότητα της BPD και η συμπεριφορά μετατροπής κατά τη διάρκεια της επιταξίας θα πρέπει να αξιολογούνται προσεκτικά.

Σφάλματα στοίβαξης και εγκλείσματα πολυτύπων

Τα σφάλματα στοίβαξης είναι διακοπές στην κανονική ακολουθία στοίβαξης του κρυστάλλου SiC. Τα εγκλείσματα πολυτύπων είναι περιοχές όπου υπάρχει μια ακούσια κρυσταλλική δομή SiC.

Και τα δύο ελαττώματα μπορεί να επηρεάσουν την επιταξία και να επηρεάσουν την ηλεκτρική απόδοση.

Οι συνήθεις μέθοδοι επιθεώρησης ελαττωμάτων περιλαμβάνουν:

• Χαρτογράφηση φωτοφωταύγειας
• Τοπογραφία ακτίνων Χ
• Οπτικό μικροσκόπιο
• Επιθεώρηση σκέδασης λέιζερ
• Φασματοσκοπία Raman
• Τετηγμένο ΚΟΗ χάραξη

Ορισμένες μέθοδοι είναι μη καταστροφικές, ενώ η χημική χάραξη είναι καταστροφική. Οι αγοραστές θα πρέπει να επιβεβαιώσουν ποια μέθοδος επιθεώρησης χρησιμοποιήθηκε και εάν το αναφερόμενο αποτέλεσμα αντιπροσωπεύει ολόκληρη τη γκοφρέτα ή μόνο τις περιοχές δειγματοληψίας.

4. Μετρήστε τη διάμετρο και το πάχος της γκοφρέτας

Η διάμετρος και το πάχος της γκοφρέτας καθορίζουν εάν το υπόστρωμα είναι συμβατό με τον εξοπλισμό επεξεργασίας, χειρισμού, στίλβωσης και επιταξίας.

Τα βασικά στοιχεία διαστάσεων περιλαμβάνουν:

• Ονομαστική διάμετρος
• Ανοχή διαμέτρου
• Ονομαστικό πάχος
• Ανοχή πάχους
• Προφίλ άκρων
• Εγκοπή ή επίπεδες διαστάσεις

Οι απαιτήσεις πάχους μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με τη διάμετρο της γκοφρέτας και την προβλεπόμενη χρήση. Μια πιο λεπτή γκοφρέτα μπορεί να χρειαστεί για μια συγκεκριμένη διαδικασία συσκευής, ενώ ένα παχύτερο υπόστρωμα μπορεί να προσφέρει καλύτερη μηχανική σταθερότητα κατά την έρευνα ή τη δοκιμή εξοπλισμού.

Για γκοφρέτες προσαρμοσμένου πάχους, οι αγοραστές θα πρέπει επίσης να αξιολογήσουν εάν η πρόσθετη λείανση ή γυάλισμα μπορεί να αυξήσει τη ζημιά στο τόξο, το στημόνι ή την υπόγεια επιφάνεια.

5. Αξιολογήστε τη διακύμανση ολικού πάχους

Η διακύμανση συνολικού πάχους, που συνήθως συντομεύεται ως TTV, είναι η διαφορά μεταξύ του μέγιστου και του ελάχιστου μετρούμενου πάχους κατά μήκος της γκοφρέτας εντός μιας καθορισμένης περιοχής μέτρησης.

Ένα χαμηλό TTV είναι σημαντικό επειδή η υπερβολική διακύμανση του πάχους μπορεί να επηρεάσει:

• Εστίαση λιθογραφίας
• Τσούκισμα γκοφρέτας
• Ομοιομορφία λείανσης και αραίωσης
• Συνθήκες επιταξιακής διεργασίας
• Έλεγχος πάχους στρώσης συσκευής
• Συγκόλληση γκοφρέτας

Οι τιμές TTV μπορούν να επηρεαστούν από τη μέθοδο μέτρησης, τον αριθμό των σημείων μέτρησης και την περιοχή αποκλεισμού άκρων. Επομένως, μια προδιαγραφή δεν πρέπει να αναφέρει μόνο μια μέγιστη τιμή TTV. Θα πρέπει επίσης να προσδιορίζει τις συμφωνημένες συνθήκες μέτρησης.

6. Ελέγξτε το Bow and Warp

Το τόξο και το στημόνι περιγράφουν το σχήμα μιας ελεύθερης, χωρίς στερέωση γκοφρέτας, αλλά δεν είναι η ίδια μέτρηση.

Τόξογενικά περιγράφει την απόκλιση της διάμεσης επιφάνειας της γκοφρέτας από ένα επίπεδο αναφοράς.

Στημόνιαντιπροσωπεύει τη συνολική διαφορά μεταξύ του υψηλότερου και του χαμηλότερου σημείου της μέσης επιφάνειας σε σχέση με ένα επίπεδο αναφοράς.

Το υπερβολικό τόξο ή στημόνι μπορεί να προκαλέσει προβλήματα κατά τη διάρκεια:

• Αυτοματοποιημένος χειρισμός γκοφρέτας
• Τσούκινγκ υπό κενό
• Λιθογραφία
• Επιταξιακή ανάπτυξη
• Συγκόλληση γκοφρέτας
• Τρίψιμο και γυάλισμα
• Κατάθεση φιλμ

Οι γκοφρέτες SiC μεγαλύτερης διαμέτρου και λεπτότερες μπορεί να είναι πιο ευαίσθητες στη γεωμετρική παραμόρφωση. Οι αγοραστές θα πρέπει να ορίσουν τη μέθοδο μέτρησης, την εξαίρεση άκρων και τις συνθήκες υποστήριξης πλακιδίων όταν συγκρίνουν δεδομένα από διαφορετικούς προμηθευτές.

7. Επιθεωρήστε την τραχύτητα της επιφάνειας

Μια έτοιμη για επιταξία επιφάνεια SiC πρέπει να είναι εξαιρετικά λεία και απαλλαγμένη από σημαντικές φθορές γυαλίσματος.

Το μικροσκόπιο ατομικής δύναμης, ή AFM, χρησιμοποιείται συνήθως για τη μέτρηση της μέσης τετραγωνικής τραχύτητας της επιφάνειας. Ωστόσο, η αναφερόμενη τιμή εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την περιοχή σάρωσης, τις ρυθμίσεις του οργάνου και τη θέση μέτρησης.

Επομένως, ένα αποτέλεσμα τραχύτητας πρέπει να περιλαμβάνει:

• Τιμή RMS ή Ra
• Μέγεθος σάρωσης AFM
• Αριθμός δοκιμασμένων τοποθεσιών
• Επιφάνεια μέτρησης
• Συνθήκη αποκλεισμού άκρων

Μια μεμονωμένη τιμή τραχύτητας χωρίς μέγεθος σάρωσης ή σχέδιο δειγματοληψίας είναι δύσκολο να συγκριθεί.

Για τις γκοφρέτες που προορίζονται για επιταξία, η ποιότητα της επιφάνειας θα πρέπει επίσης να αξιολογηθεί για ελαττώματα που σχετίζονται με το γυάλισμα, όπως γρατσουνιές, κοιλώματα, υπολειμματικές υποεπιφανειακές ζημιές και συσσώρευση σταδίων.

8. Εξετάστε γρατσουνιές, κοιλώματα και ελαττώματα επιφάνειας

Μια γκοφρέτα μπορεί να φαίνεται καθαρή με γυμνό μάτι, ενώ εξακολουθεί να περιέχει ελαττώματα που επηρεάζουν την επιταξιακή ανάπτυξη ή την κατασκευή της συσκευής.

Τα κοινά ελαττώματα της επιφάνειας περιλαμβάνουν:

• Γρατσουνιές
• Πιτς
• βαθουλώματα
• Λεκέδες
• Ομίχλη
• Σωματίδια
• Τσιπ άκρων
• Γυαλιστικά σημάδια
• Υφή φλούδας πορτοκαλιού
• Υπόγεια ζημιά

Η επιθεώρηση μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας μικροσκοπία φωτεινού πεδίου, μικροσκοπία σκοτεινού πεδίου, συστήματα σκέδασης λέιζερ και αυτοματοποιημένους σαρωτές επιφανειών.

Τα κριτήρια αποδοχής θα πρέπει να ορίζουν το ελάχιστο μέγεθος ανιχνεύσιμου ελαττώματος, τον επιτρεπόμενο αριθμό ελαττωμάτων και την περιοχή αποκλεισμού άκρων. Περιγραφές όπως "γυαλισμένο με καθρέφτη" ή "χωρίς γρατσουνιές" δεν επαρκούν εκτός εάν συνοδεύονται από μετρήσιμα πρότυπα.

9. Επιβεβαιώστε το Si-Face, το C-Face και το Surface Finish

Οι γκοφρέτες SiC έχουν δύο πολικές επιφάνειες: την επιφάνεια με τερματισμό πυριτίου και την επιφάνεια με τερματισμό άνθρακα. Αυτές οι επιφάνειες δεν συμπεριφέρονται πανομοιότυπα κατά την οξείδωση, τη χάραξη, τη στίλβωση ή την επιταξία.

Ο προμηθευτής πρέπει να προσδιορίσει:

• Ποια πλευρά είναι το Si-face
• Ποια πλευρά είναι η όψη Γ
• Ποια πλευρά είναι έτοιμη
• Είτε η γκοφρέτα είναι γυαλισμένη μονής ή διπλής όψης
• Τραχύτητα ή φινίρισμα πίσω πλευράς
• Μέθοδος αναγνώρισης μπροστινής πλευράς

Η λανθασμένη αναγνώριση προσώπου μπορεί να οδηγήσει σε αποτυχία της διαδικασίας, ειδικά κατά την επιταξιακή ανάπτυξη ή την επιφανειακή έρευνα.

Για γυαλισμένες γκοφρέτες μονής όψης, ο αγοραστής θα πρέπει επίσης να επιβεβαιώσει εάν η πίσω πλευρά είναι λεπτοαλεσμένη, χαραγμένη, περιτυλιγμένη ή γυαλισμένη.

10. Αξιολογήστε την αντίσταση και την ομοιομορφία ντόπινγκ

Η ηλεκτρική απόδοση είναι ένα άλλο βασικό στοιχείο της ποιότητας γκοφρέτας SiC.

Οι αγώγιμες γκοφρέτες SiC τύπου N είναι συνήθως εμποτισμένες με άζωτο. Άλλοι τύποι ντόπινγκ και ημιμονωτικοί βαθμοί είναι επίσης διαθέσιμοι για εξειδικευμένες εφαρμογές.

Σημαντικές ηλεκτρικές παράμετροι μπορεί να περιλαμβάνουν:

• Τύπος αγωγιμότητας
• Dopant
• Εύρος αντίστασης
• Ομοιομορφία αντίστασης
• Συγκέντρωση φορέα
• Κινητικότητα φορέα
• Ακτινική και αξονική ομοιομορφία

Μπορούν να χρησιμοποιηθούν δοκιμή ανιχνευτή τεσσάρων σημείων, μέτρηση αντίστασης χωρίς επαφή, χαρτογράφηση δινορρευμάτων και μέτρηση φαινομένου Hall, ανάλογα με τον τύπο του πλακιδίου και το εύρος αντίστασης.

Μια μέση τιμή ειδικής αντίστασης από μόνη της μπορεί να μην είναι αρκετή. Για την κατασκευή συσκευής, η διακύμανση από το κέντρο γκοφρέτας προς την άκρη και από γκοφρέτα σε γκοφρέτα εντός της ίδιας παρτίδας μπορεί να είναι εξίσου σημαντική.

Για ημιμονωτικές γκοφρέτες SiC, η μέθοδος μέτρησης πρέπει να είναι κατάλληλη για υλικό υψηλής αντίστασης. Ο προμηθευτής πρέπει να αναφέρει τη θερμοκρασία δοκιμής, το εύρος μέτρησης και τα κριτήρια αποδοχής.

11. Ελέγξτε τη μόλυνση της επιφάνειας και τα επίπεδα σωματιδίων

Η μεταλλική μόλυνση, τα οργανικά υπολείμματα και τα σωματίδια μπορούν να μειώσουν την επιταξιακή απόδοση και την απόδοση της συσκευής ακόμη και όταν η γκοφρέτα πληροί τις γεωμετρικές της προδιαγραφές.

Οι πιθανές τεχνικές επιθεώρησης περιλαμβάνουν:

• Αυτοματοποιημένη σάρωση σωματιδίων
• Ολική ανάκλαση φθορισμού ακτίνων Χ
• Φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίων ακτίνων Χ
• Φασματομετρία μάζας δευτερογενών ιόντων
• Επιφανειακά ιόντα ή χημική ανάλυση

Δεν απαιτεί κάθε παραγγελία προηγμένη δοκιμή μόλυνσης. Ωστόσο, οι αγοραστές θα πρέπει τουλάχιστον να επιβεβαιώσουν τη διαδικασία καθαρισμού γκοφρέτας, το περιβάλλον τελικής συσκευασίας και το μέγιστο επιτρεπόμενο επίπεδο σωματιδίων όταν το υλικό προορίζεται για ευαίσθητη κατασκευή ημιαγωγών.

12. Επιθεωρήστε την άκρη του πλακιδίου, την επίπεδη ή την εγκοπή

Η άκρη της γκοφρέτας επηρεάζει τη μηχανική αντοχή και τον αυτοματοποιημένο χειρισμό.

Επιθεωρήστε την άκρη για:

• Τσιπς
• Ρωγμές
• Ελαττώματα λοξοτομής
• Ανώμαλα προφίλ άκρων
• Λανθασμένη εγκοπή ή επίπεδες διαστάσεις
• Λανθασμένη θέση προσανατολισμού-σήμανσης

Μικρά ελαττώματα στα άκρα μπορεί να αναπτυχθούν κατά την επεξεργασία σε υψηλές θερμοκρασίες, τη λείανση ή τη μεταφορά γκοφρέτας. Για το λόγο αυτό, η επιθεώρηση άκρων θα πρέπει να περιλαμβάνεται στον εισερχόμενο ποιοτικό έλεγχο, ειδικά για γκοφρέτες λεπτής ή μεγάλης διαμέτρου.

Η θέση και οι διαστάσεις του πρωτεύοντος επιπέδου ή εγκοπής πρέπει επίσης να ταιριάζουν με τον εξοπλισμό επεξεργασίας και τις απαιτήσεις κρυσταλλογραφικού προσανατολισμού.

13. Ελέγξτε τον χάρτη Wafer, το COA και την ιχνηλασιμότητα της παρτίδας

Ένα πλήρες πιστοποιητικό ανάλυσης θα πρέπει να συνδέει σαφώς τα αποτελέσματα της επιθεώρησης με την παρεχόμενη γκοφρέτα ή την παρτίδα παραγωγής.

Ανάλογα με την παραγγελία, χρήσιμη τεκμηρίωση μπορεί να περιλαμβάνει:

• Μοναδικός αριθμός αναγνώρισης γκοφρέτας
• Αριθμός παρτίδας και κρυστάλλου
• Πολύτυπος και προσανατολισμός
• Διάμετρος και πάχος
• TTV, τόξο και στημόνι
• Τραχύτητα επιφάνειας
• Τύπος αγωγιμότητας και ειδική αντίσταση
• Δεδομένα μικροσωλήνων ή εξάρθρωσης
• Αποτελέσματα επιφανειακών ελαττωμάτων
• Ημερομηνία και μέθοδος επιθεώρησης
• Χάρτες ελαττώματος ή ειδικής αντίστασης σε επίπεδο πλακιδίων
• Πληροφορίες συσκευασίας και καθαρισμού

Ένας μέσος όρος σε επίπεδο παρτίδας δεν μπορεί πάντα να αποκαλύψει τοπικά ελαττώματα ή διακύμανση από γκοφρέτα σε γκοφρέτα. Για κρίσιμες εφαρμογές, ζητήστε μεμονωμένα δεδομένα πλακιδίων ή χάρτες πλακιδίων αντί να βασίζεστε μόνο σε ένα γενικό πιστοποιητικό παρτίδας.

Η ιχνηλασιμότητα είναι επίσης σημαντική κατά τη σύγκριση των επιταξιακών αποτελεσμάτων, τον εντοπισμό προβλημάτων διαδικασίας ή την αξιολόγηση της μακροπρόθεσμης συνέπειας του προμηθευτή.

Η επιθεώρηση υποστρώματος διαφέρει από την επιταξιακή επιθεώρηση γκοφρέτας

Ένα γυμνό υπόστρωμα SiC και μια επιταξιακή γκοφρέτα SiC απαιτούν διαφορετικά σχέδια επιθεώρησης.

Εκτός από τις παραμέτρους του υποστρώματος, μια επιταξιακή γκοφρέτα μπορεί να απαιτεί αξιολόγηση:

• Πάχος επιταξιακής στρώσης
• Ομοιομορφία πάχους
• Συγκέντρωση ντόπινγκ
• Ομοιομορφία ντόπινγκ
• Μορφολογία επιφανειών
• Επιταξιακή πυκνότητα ελαττώματος
• Διάρκεια ζωής φορέα
• Βήμα μάζεμα
• Τριγωνικά ελαττώματα
• Σωματίδια πτώσης
• Μετατροπή εξάρθρωσης βασικού επιπέδου

Οι αγοραστές πρέπει να δηλώσουν ξεκάθαρα εάν χρειάζονται γυαλισμένο υπόστρωμα, υπόστρωμα έτοιμο για επικάλυψη ή γκοφρέτα με επιταξιακή στρώση.

Πώς να εκτελέσετε την εισερχόμενη επιθεώρηση

Μια πρακτική διαδικασία εισερχόμενης επιθεώρησης μπορεί να χωριστεί σε τέσσερα βήματα.

Βήμα 1: Επαλήθευση τεκμηρίωσης

Επιβεβαιώστε ότι η αναγνώριση γκοφρέτας, η παραγγελία αγοράς, η ετικέτα συσκευασίας και το COA αναφέρονται στην ίδια γκοφρέτα ή παρτίδα.

Βήμα 2: Εκτελέστε οπτική και διαστατική επιθεώρηση

Ελέγξτε τη διάμετρο, το πάχος, την κατάσταση των άκρων, την αναγνώριση της επιφάνειας και τις ορατές γρατσουνιές, σωματίδια ή τσιπς.

Βήμα 3: Μέτρηση κρίσιμων παραμέτρων

Μετρήστε τις ιδιότητες που σχετίζονται περισσότερο με τη διαδικασία, όπως TTV, τόξο, στημόνι, τραχύτητα ή ειδική αντίσταση.

Βήμα 4: Συγκρίνετε τα αποτελέσματα με τους Χάρτες Wafer και την Απόδοση Διαδικασιών

Για παραγωγική χρήση, συσχετίστε τα εισερχόμενα δεδομένα επιθεώρησης με επιταξιακά ελαττώματα, απόδοση κατασκευής και τελική απόδοση της συσκευής. Αυτό βοηθά στον προσδιορισμό των παραμέτρων του υποστρώματος που έχουν τη μεγαλύτερη επίδραση στην πραγματική διαδικασία.

Λίστα ελέγχου RFQ Wafer SiC

Πριν ζητήσετε προσφορά, δώστε τις ακόλουθες πληροφορίες:

• Εφαρμογή ή προβλεπόμενη διαδικασία
• Πολυτύπος SiC: 4H-SiC, 6H-SiC ή άλλος τύπος
• Διάμετρος γκοφρέτας
• Προσανατολισμός κρυστάλλου
• Γωνία και κατεύθυνση εκτός άξονα
• Απαίτηση Si-face ή C-face
• Αγώγιμο ή ημιμονωτικό βαθμό
• Τύπος αγωγιμότητας και πρόσμιξη
• Εύρος αντίστασης και ομοιομορφία
• Ονομαστικό πάχος και ανοχή
• Μέγιστο TTV, τόξο και στημόνι
• Γυάλισμα μονής ή διπλής όψης
• Απαίτηση τραχύτητας επιφάνειας
• Επιτρεπόμενα επίπεδα ελαττωμάτων κρυστάλλου και επιφάνειας
• Απαιτήσεις άκρων, επίπεδων ή εγκοπών
• Απαιτήσεις καθαρισμού και συσκευασίας
• Απαιτήσεις COA, χάρτης γκοφρέτας και ιχνηλασιμότητας
• Απαιτούμενη ποσότητα

Η παροχή μιας πλήρους προδιαγραφής μειώνει τον χρόνο τεχνικής διευκρίνισης και βοηθά τον προμηθευτή να επιλέξει τη σωστή ποιότητα γκοφρέτας.

Συχνές Ερωτήσεις

Ποια είναι η πιο σημαντική παράμετρος ποιότητας γκοφρέτας SiC;

Δεν υπάρχει καμία πιο σημαντική παράμετρος για κάθε εφαρμογή. Τα κρυσταλλικά ελαττώματα, η κατάσταση της επιφάνειας, η γεωμετρία και η ειδική αντίσταση πρέπει να λαμβάνονται υπόψη μαζί. Για την επιταξία, η γωνία εκτός άξονα, η τραχύτητα της επιφάνειας, η υποεπιφανειακή ζημιά και τα ελαττώματα των κρυστάλλων είναι συχνά ιδιαίτερα σημαντικά.

Είναι πάντα καλύτερο ένα χαμηλότερο TTV;

Ένα χαμηλότερο TTV γενικά βελτιώνει την ομοιομορφία της διαδικασίας, αλλά οι αυστηρότερες προδιαγραφές ενδέχεται να αυξήσουν το κόστος κατασκευής. Το σωστό όριο θα πρέπει να βασίζεται στον εξοπλισμό, τη διαδικασία λιθογραφίας, τη μέθοδο συγκόλλησης και τις απαιτήσεις της τελικής συσκευής.

Μπορεί η οπτική επιθεώρηση να εντοπίσει όλα τα ελαττώματα του πλακιδίου SiC;

Όχι. Η οπτική επιθεώρηση μπορεί να εντοπίσει γρατσουνιές, τσιπς, λεκέδες και μεγάλα ελαττώματα επιφανείας, αλλά δεν μπορεί να αποκαλύψει όλα τα ελαττώματα κάτω από την επιφάνεια ή την κρυσταλλογραφία. Μπορεί να απαιτούνται χαρτογράφηση PL, τοπογραφία ακτίνων Χ, AFM και άλλες αναλυτικές μέθοδοι.

Γιατί είναι σημαντικό το μέγεθος σάρωσης AFM;

Η τραχύτητα της επιφάνειας μπορεί να εμφανίζεται διαφορετική όταν μετράται σε διαφορετικές περιοχές σάρωσης. Ένα αποτέλεσμα AFM θα πρέπει πάντα να περιλαμβάνει το μέγεθος σάρωσης, τη θέση μέτρησης και τον αριθμό των σημείων δειγματοληψίας.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των γκοφρετών SiC ποιότητας έρευνας και ποιότητας συσκευής;

Οι γκοφρέτες ερευνητικής ποιότητας μπορεί να έχουν μεγαλύτερες ανοχές ή υψηλότερα επιτρεπόμενα επίπεδα ελαττωμάτων. Οι γκοφρέτες τύπου συσκευής ή epi-ready γενικά απαιτούν αυστηρότερο έλεγχο των κρυσταλλικών ελαττωμάτων, της κατάστασης της επιφάνειας, της γεωμετρίας, της ειδικής αντίστασης και της ιχνηλασιμότητας.

Πρέπει οι αγοραστές να ζητήσουν έναν χάρτη επιθεώρησης σε επίπεδο γκοφρέτας;

Ένας χάρτης σε επίπεδο πλακιδίων συνιστάται για εφαρμογές όπου η θέση ελαττώματος, η ομοιομορφία της ειδικής αντίστασης ή οι τοπικές συνθήκες επιφάνειας μπορεί να επηρεάσουν την απόδοση της συσκευής. Παρέχει πιο χρήσιμες πληροφορίες από μια μεμονωμένη παρτίδα-μέση τιμή.

Σύναψη

Η αξιολόγηση της ποιότητας της γκοφρέτας SiC απαιτεί περισσότερα από τον έλεγχο της διαμέτρου, του πάχους και της οπτικής εμφάνισης. Η κρυσταλλική δομή, η πυκνότητα εξάρθρωσης, το TTV, το τόξο, το στημόνι, η τραχύτητα της επιφάνειας, η ειδική αντίσταση, η μόλυνση και η ιχνηλασιμότητα μπορούν όλα να επηρεάσουν την επιταξιακή ανάπτυξη και την απόδοση της συσκευής.

Το πρώτο βήμα είναι να ορίσετε την προβλεπόμενη εφαρμογή της γκοφρέτας. Οι αγοραστές μπορούν στη συνέχεια να καθορίσουν μετρήσιμα κριτήρια αποδοχής και να ζητήσουν αποτελέσματα επιθεώρησης με βάση τις παραμέτρους που επηρεάζουν άμεσα τη διαδικασία τους.

Όταν ζητάτε μια προσφορά, δώστε τον πολυτύπο, τη διάμετρο, τον προσανατολισμό, την αγωγιμότητα, το πάχος, τις γεωμετρικές ανοχές, τις απαιτήσεις επιφάνειας και τις ανάγκες τεκμηρίωσης. Μια λεπτομερής RFQ διευκολύνει την ακριβή σύγκριση των πλακιδίων και την αποφυγή λήψης υλικού που πληροί μια γενική περιγραφή αλλά δεν ταιριάζει με την πραγματική εφαρμογή.