يتم استخدام رقائق الكربيد السيليكون على نطاق واسع في الإلكترونيات القوية والأجهزة الراديوية، والإلكترونيات عالية درجة الحرارة وأبحاث أشباه الموصلات.رقائق سي سيمع نفس القطر والسمك يمكن أن تؤدي أداء مختلف جدا أثناء البيتاكسي أو تصنيع الجهاز.
عيبات الكريستال، تلف السطح، الاختلاف الهندسي، عدم توحيد المقاومة والتلوث قد تؤثر جميعها على عائد العملية وموثوقية الجهاز.فحص قطر الوافر ومظهر السطح فقط ليس كافياً.
يشرح هذا الدليل أهم عناصر فحص رقائق SiC، وكيف يتم قياسها وما يجب على المشترين طلبه من المورد قبل الموافقة على مجموعة الإنتاج.
يتم تقييم جودة رقائق SiC عادة في خمس مجالات رئيسية:
أهمية كل عنصر تعتمد على التطبيق المقصود. الركيزة من الجهاز المعدة للنمو البصري تتطلب عادة ضوابط أكثر صرامة من رقاقة البحث.رقائق الوهم أو رقائق معايرة المعدات.
لا توجد مواصفات واحدة تحدد رقاقة سيك جيدة لكل تطبيق. يجب تحديد حدود القبول الصحيحة وفقًا لعملية الجهاز وحجم الرقاقة.نوع الموصلات و إنتاج الإنتاج المطلوب.
| موضوع التفتيش | لماذا يهم | طريقة التفتيش المشتركة |
|---|---|---|
| النوع المتعدد | يحدد خصائص المواد والكهربائية | طيف رامان، XRD |
| التوجه الكريستالي | يؤثر على التشريح والتصنيع | انعكاس الأشعة السينية |
| زاوية خارج المحور | يؤثر على النمو البيتاكسي في تدفق الخطوة | XRD عالية الدقة |
| أنابيب صغيرة | قد يسبب فشل في الجهاز الكارثي | التفتيش البصري، الطوبوغرافيا بالأشعة السينية، رسم خرائط العيوب |
| الاضطرابات | يمكن أن تؤثر على التسرب والعطل والموثوقية | رسم خرائط PL، الطبوغرافيا بالأشعة السينية، الحفر |
| القطر والسمك | يحدد توافق المعدات والعمليات | علم القياس الأبعاد |
| TTV | يؤثر على التوحيد في الطباعة الحجرية والطحن والعملية | قياس سعة أو بصري |
| القوس والحركة | يؤثر على القذف والتركيز والتعامل | علم القياس البصري بدون اتصال |
| خشونة السطح | يؤثر على جودة طبقة الشوكة | إف إم |
| الخدوش والجحور | يمكن أن تصبح مواقع النواة أو الفشل | التفتيش البصري و التفريغ بالليزر |
| المقاومة | يحدد الأداء الكهربائي | اختبار أربع نقاط، إدارة التيار أو اختبار بدون اتصال |
| توحيد المنشطات | يؤثر على اتساق الجهاز عبر الوافر | رسم خرائط المقاومة، قياس هال |
| تلوث السطح | قد يقلل من الغلة أو يقدم عيوب | فحص الجسيمات، TXRF، XPS أو غيرها من أساليب التحليل |
| جودة الحافة | تؤثر على كسر وجبة والتعامل معها | فحص الحواف والمجهر |
يحتوي كربيد السيليكون على العديد من الهياكل البلورية ، والمعروفة باسم النماذج المتعددة. أكثر درجات أشباه الموصلات شيوعًا هي 4H-SiC و 6H-SiC.
اليوم ، يتم اختيار 4H-SiC بشكل شائع لأجهزة الطاقة بسبب تحركية حاملها المواتية ، والفجوة النطاقية الواسعة والحقل الكهربائي الحرج العالي. ومع ذلك ، لا يزال يمكن استخدام 6H-SiC لبعض الأبحاث ،تطبيقات بصرية أو متخصصة.
يجب أن يتم ذكر النمط المتعدد بوضوح على شهادة التحليل. يمكن استخدام طيف رامان وانعكاس الأشعة السينية لتأكيد الهيكل البلورية وتحديد إدراجات النمط المتعدد المحتملة.
لا ينبغي للمشتري أن يفترض أن جميع رقائق SiC لها نفس الهيكل البلورية لمجرد أنها لها نفس اللون والقطر أو نوع الموصلات.
يتم إنتاج معظم الركائز التجارية لـ 4H-SiC مع توجيه بلورات معين ، يستند عادة إلى الطائرة (0001). قد يكون لدى اللوحة أيضًا زاوية واتجاه محدد خارج المحور.
التوجه خارج المحور مهم بشكل خاص للنمو البدني. فهو يدعم نمو تدفق الخطوة ويساعد على التحكم في تكوين هياكل بلورية غير مرغوب فيها في الطبقة البدنية.
يمكن أن تشمل معلومات التوجه المهمة:
يستخدم الانعكاس بالأشعة السينية عادة للتحقق من اتجاه الكريستال والانحراف. عند طلب رقائق للتشريح ، يجب على المشتري تحديد كل من الزاوية الاسمية خارج المحور والتسامح المقبول.
العيوب الكريستالية هي من بين أهم العوامل التي تؤثر على جودة رقائق SiC.
الأنابيب الدقيقة هي عيب في النواة المجوفة المرتبط بانفصال كبير للمسمار. يمكن أن يمر عبر الركيزة ويتداخل مع النمو البصري أو تصنيع الجهاز.
كانت الأنابيب الدقيقة في وقت سابق قيوداً رئيسية في تصنيع السيكروكربون.لا يزال فحص الأنابيب الدقيقة مهمًا لتطبيقات الجهد العالي والموثوقية العالية.
تمتد خلل المسمار الخيطي أو TSDs تقريبًا على طول اتجاه نمو الكريستال. وقد تؤثر على سلوك الانهيار وتيار التسرب وموثوقية الجهاز.
يعتمد تأثيرها على هيكل الجهاز وموقعها وتصميم العملية. لذلك ، يمكن أن تكون كثافة العيوب والتوزيع المكاني ذات الصلة.
تغيرات حافة الخيوط، أو TEDs، عادة ما توجد في قواعد SiC.الكثافة العالية لا تزال تؤثر على جودة الحاجز العضلي وأداء الجهاز.
إن خلل الطائرة القاعدية، أو BPDs، مهم في تطبيقات الأجهزة ثنائية القطب لأنها يمكن أن تسهم في تكوين أو توسيع أخطاء التراص تحت الضغط الكهربائي.
بالنسبة للتطبيقات الحساسة للتدهور الثنائي القطب، يجب تقييم كثافة BPD وسلوك التحويل أثناء التشريح بعناية.
أخطاء التراص هي انقطاع في تسلسل التراص الطبيعي لبلورات SiC. إدراجات النوع المتعدد هي المناطق التي يوجد فيها بنية بلورية SiC غير مقصودة.
كلا العيوبين يمكن أن تتداخل مع التشريح وتؤثر على الأداء الكهربائي.
وتشمل طرق فحص العيوب الشائعة:
بعض الطرق غير مدمرة، بينما الحفر الكيميائي مدمر.يجب على المشترين تأكيد طريقة التفتيش المستخدمة وما إذا كانت النتيجة المبلغ عنها تمثل الوافرة بأكملها أو المناطق التي تم أخذ العينات منها فقط.
يحدد قطر وسمك الوافر ما إذا كان الركيزة متوافقًا مع معدات المعالجة والتداول والبرقة والتشريح.
وتشمل العناصر الأساسية للأبعاد:
قد تختلف متطلبات السماكة تبعاً لقطر اللوحة والاستخدام المقصود. قد تكون هناك حاجة إلى اللوحة الرقيقة لعملية خاصة للأجهزة،في حين أن الركيزة الأكثر سماكة قد توفر استقرارًا ميكانيكيًا أفضل أثناء البحث أو اختبار المعدات.
بالنسبة للأقراص ذات السماكة المخصصة ، يجب على المشترين أيضًا تقييم ما إذا كان الطحن أو التلميع الإضافي قد يزيد من تلف القوس أو التشوه أو تحت السطح.
التباين الكلي للسمك، المختصر عادة باسم TTV، هو الفرق بين الحد الأقصى والحد الأدنى للسمك المقاس عبر اللوحة داخل منطقة قياس محددة.
إن TTV المنخفض مهم لأن الاختلاف المفرط في السماكة يمكن أن يؤثر على:
يمكن أن تؤثر قيم TTV على طريقة القياس وعدد نقاط القياس ومساحة استبعاد الحافة. لذلك، يجب ألا يحدد المواصفات قيمة TTV القصوى فقط.وينبغي أن تحدد أيضا شروط القياس المتفق عليها.
القوس والعوج يصفان شكل رقاقة حرة غير مقيدة، ولكنهما ليسا بنفس القياس.
اركبييصف بشكل عام انحراف سطح وسط الوافر من المستوى المرجعي.
حركة الدورانيمثل الفرق الإجمالي بين أعلى وأدنى نقاط السطح المتوسط بالنسبة لطائرة مرجعية.
القوس المفرط يمكن أن يسبب مشاكل أثناء:
يمكن أن تكون رقائق SiC ذات القطر الأكبر وأرقل أكثر حساسية للتشوه الهندسي. يجب على المشترين تحديد طريقة القياس ،استبعاد الحافة وظروف دعم الوافر عند مقارنة البيانات من مختلف الموردين.
يجب أن تكون سطح SiC جاهز للتجفيف ناعمة للغاية وخالية من أضرار التلميع الكبيرة.
المجهر القوي الذري ، أو AFM ، يستخدم عادة لقياس متوسط خشونة السطح المربع. ومع ذلك ، فإن القيمة المبلغ عنها تعتمد بشكل كبير على منطقة المسح ،إعدادات الأداة وموقع القياس.
لذلك يجب أن تشمل نتيجة الخام:
من الصعب مقارنة قيمة خامة واحدة دون حجم مسح أو خطة أخذ عينات.
بالنسبة للأقراص المخصصة لتحليل الشحوم، يجب تقييم نوعية السطح أيضًا لمعالجة العيوب المتعلقة باللمع مثل الخدوش والجحور والأضرار المتبقية تحت السطح والتجميع في الخطوات.
قد تبدو الوافرة نظيفة للعين المجردة بينما لا تزال تحتوي على عيوب تؤثر على نمو العضلة أو تصنيع الجهاز.
تشمل عيوب السطح الشائعة:
يمكن إجراء التفتيش باستخدام المجهر المضيء ، ومجهر المجال المظلم ، وأنظمة التشتت بالليزر ومسحات السطح الآلية.
يجب أن تحدد معايير القبول الحد الأدنى لحجم العيوب القابلة للكشف وعدد العيوب المسموح بها ومساحة استبعاد الحافة.الوصفات مثل "ملمع المرآة" أو "خالي من الخدوش" ليست كافية ما لم ترافقه معايير قابلة للقياس.
تحتوي رقائق سي سي على سطحين قطبيين: الوجه الذي ينتهي بالسيليكون والوجه الذي ينتهي بالكربون. هذه الأسطح لا تتصرف بشكل متطابق أثناء الأكسدة أو الحفر أو التلميع أو التسميم.
يجب على المورد تحديد:
يمكن أن يؤدي التعرف الخاطئ على الوجه إلى فشل العملية ، خاصة أثناء النمو البصري أو بحث السطح.
بالنسبة للوافلات الملمعة من جانب واحد ، يجب على المشتري أيضًا تأكيد ما إذا كان الجانب الخلفي مطحونًا بشكل جيد أو محفورًا أو ملمعًا أو ملمعًا.
الأداء الكهربائي هو جزء أساسي آخر من جودة رقائق SiC.
عادة ما تكون رقائق SiC الموصلة من النوع N مدعومة بالنيتروجين. تتوفر أيضًا أنواع أخرى من الدعاية والصفات شبه العازلة للتطبيقات المتخصصة.
يمكن أن تشمل المعلمات الكهربائية الهامة:
يمكن استخدام اختبار المسبار من أربع نقاط ، وقياس المقاومة بدون اتصال ، ورسم خرائط التيار الدوامي وقياس تأثير هال اعتمادًا على نوع اللوحة ومدى المقاومة.
قد لا تكون قيمة المقاومة المتوسطة وحدها كافية. لتصنيع الأجهزة ، يمكن أن يكون الاختلاف من مركز الوافر إلى الحافة ومن الوافر إلى الوافر داخل نفس المجموعة مهمًا بنفس القدر.
بالنسبة لوفحات SiC شبه العازلة ، يجب أن تكون طريقة القياس مناسبة للمواد عالية المقاومة. يجب أن يذكر المورد درجة حرارة الاختبار ومدى القياس ومعايير القبول.
التلوث المعدني والبقايا العضوية والجسيمات يمكن أن تقلل من انتاج الجهاز والجذع حتى عندما تلبي الوافر مواصفاتها الهندسية.
وتشمل تقنيات التفتيش المحتملة:
ليس كل طلب يتطلب اختبار التلوث المتقدم لكن المشترين يجب على الأقل تأكيد عملية تنظيف الوافربيئة التعبئة النهائية ومستوى الجزيئات القصوى المسموح بها عندما تكون المادة مخصصة لصنع أشباه الموصلات الحساسة.
حافة الوافر تؤثر على القوة الميكانيكية والتحكم الآلي.
تفقد الحافة من أجل:
قد تتطور عيوب الحواف الصغيرة أثناء المعالجة عالية درجة الحرارة أو طحن أو نقل رقائق. لهذا السبب يجب أن يتم تضمين فحص الحواف في مراقبة الجودة الواردة ،خاصة للأقراص الرقيقة أو ذات القطر الكبير.
يجب أن يتوافق موقع وأبعاد السطح أو الشق الأولية أيضًا مع متطلبات معدات المعالجة والمواجهة البلورية.
يجب أن تربط شهادة التحليل الكاملة نتائج التفتيش بوضوح بالوافل الموردة أو مجموعة الإنتاج.
اعتماداً على الطلب، قد تشمل الوثائق المفيدة:
لا يمكن أن يكشف المتوسط على مستوى المجموعة دائمًا عن العيوب المحلية أو الاختلافات بين الوافرات.طلب بيانات الوافر الفردية أو خرائط الوافر بدلاً من الاعتماد فقط على شهادة دفعة عامة.
تعقب المعلومات مهم أيضًا عند مقارنة النتائج البصرية، وتحديد مشاكل العملية أو تقييم اتساق الموردين على المدى الطويل.
رصيف SiC العاري و رقاقة SiC البصرية تتطلب خطط تفتيش مختلفة.
بالإضافة إلى معايير الركيزة ، قد تتطلب رقاقة البصمة تقييم:
يجب على المشترين أن يوضحوا بوضوح ما إذا كانوا يحتاجون إلى رصيف ملمع، أو رصيف جاهز للنمو أو رقاقة ذات طبقة مُحاطة.
يمكن تقسيم عملية التفتيش الواردة العملية إلى أربع خطوات.
تأكيد أن تعريف الوافير أو أمر الشراء أو ملصق التعبئة والتغليف و COA يشيرون إلى الوافير أو المجموعة نفسها.
تحقق من القطر والسمك وحالة الحافة وتحديد السطح والخدوش أو الجسيمات أو الشظايا المرئية.
قياس الخصائص الأكثر أهمية للعملية ، مثل TTV ، القوس ، الانحناء ، الخام أو المقاومة.
في حالة الاستخدامات الإنتاجية، يجب ربط بيانات التفتيش الواردة مع العيوب الشوكية، ونتائج التصنيع وأداء الجهاز النهائي.هذا يساعد على تحديد أن معايير الركيزة لديها أكبر تأثير على العملية الفعلية.
قبل طلب عرض، قدم المعلومات التالية:
توفير مواصفات كاملة يقلل من وقت التوضيح الفني ويساعد المورد على اختيار نوع الوافر الصحيح.
لا توجد معايير واحدة مهمة لكل تطبيق. العيوب الكريستالية، حالة السطح، الهندسة والمقاومة يجب أن تؤخذ في الاعتبار معا.خشونة السطحفي كثير من الأحيان تكون الأضرار تحت السطح والعيوب الكريستالية مهمة بشكل خاص.
تحسن TTV المنخفضة بشكل عام توحيد العملية ، ولكن المواصفات الأكثر صرامة قد تزيد من تكلفة التصنيع. يجب أن يعتمد الحد الصحيح على المعدات ، عملية التصوير الحجري ،طريقة الارتباط ومتطلبات الجهاز النهائي.
لا، يمكن للتفتيش البصري تحديد الخدوش والشظايا والبقع والعيوب السطحية الكبيرة، ولكنه لا يمكن أن يكشف عن جميع العيوب تحت السطح أو العيوب البلورية.قد تكون هناك حاجة إلى AFM وطرق تحليلية أخرى.
يمكن أن تظهر خشونة السطح مختلفة عند قياسها على مناطق مسح مختلفة. يجب أن تشمل نتيجة AFM دائمًا حجم المسح وموقع القياس وعدد النقاط التي تم أخذ العينات منها.
يمكن أن يكون لفحات الدرجة البحثية احتمالات تسامح أكبر أو مستويات عيب أعلى مسموح بها. عادةً ما تتطلب الفحات الدرجة الأداة أو الجاهزة للأوبي مراقبة أكثر صرامة لعيوب البلورات وحالة السطح والهندسة ،المقاومة والقدرة على التتبع.
يوصى بخريطة مستوى الوافر للتطبيقات التي يمكن أن يؤثر فيها موقع العيب أو توحيد المقاومة أو ظروف السطح المحلية على عائد الجهاز.أنها توفر معلومات أكثر فائدة من قيمة متوسط مجموعة واحدة.
تقييم نوعية رقائق السيكسيريوم يتطلب أكثر من فحص قطرها، سمكها ومظهرها البصري. هيكل الكريستال، كثافة الانحلال،التلوث و القدرة على التتبع يمكن أن تؤثر على نمو البصمية و إنتاج الجهاز.
الخطوة الأولى هي تحديد التطبيق المقصود للوافير.يمكن للمشترين بعد ذلك تحديد معايير القبول القابلة للقياس وطلب نتائج التفتيش بناءً على المعلمات التي تؤثر بشكل مباشر على عملياتهم.
عند طلب اقتباس، قدم النمط المتعدد، والقطر، والتوجه، والقدرة على التوصيل، والسمك، والتسامحات الهندسية، ومتطلبات السطح ومتطلبات الوثائق.تجعل RFQ المفصلة من السهل مقارنة الوافير بدقة وتجنب تلقي المواد التي تلبي الوصف العام ولكن لا تتطابق مع التطبيق الفعلي.
يتم استخدام رقائق الكربيد السيليكون على نطاق واسع في الإلكترونيات القوية والأجهزة الراديوية، والإلكترونيات عالية درجة الحرارة وأبحاث أشباه الموصلات.رقائق سي سيمع نفس القطر والسمك يمكن أن تؤدي أداء مختلف جدا أثناء البيتاكسي أو تصنيع الجهاز.
عيبات الكريستال، تلف السطح، الاختلاف الهندسي، عدم توحيد المقاومة والتلوث قد تؤثر جميعها على عائد العملية وموثوقية الجهاز.فحص قطر الوافر ومظهر السطح فقط ليس كافياً.
يشرح هذا الدليل أهم عناصر فحص رقائق SiC، وكيف يتم قياسها وما يجب على المشترين طلبه من المورد قبل الموافقة على مجموعة الإنتاج.
يتم تقييم جودة رقائق SiC عادة في خمس مجالات رئيسية:
أهمية كل عنصر تعتمد على التطبيق المقصود. الركيزة من الجهاز المعدة للنمو البصري تتطلب عادة ضوابط أكثر صرامة من رقاقة البحث.رقائق الوهم أو رقائق معايرة المعدات.
لا توجد مواصفات واحدة تحدد رقاقة سيك جيدة لكل تطبيق. يجب تحديد حدود القبول الصحيحة وفقًا لعملية الجهاز وحجم الرقاقة.نوع الموصلات و إنتاج الإنتاج المطلوب.
| موضوع التفتيش | لماذا يهم | طريقة التفتيش المشتركة |
|---|---|---|
| النوع المتعدد | يحدد خصائص المواد والكهربائية | طيف رامان، XRD |
| التوجه الكريستالي | يؤثر على التشريح والتصنيع | انعكاس الأشعة السينية |
| زاوية خارج المحور | يؤثر على النمو البيتاكسي في تدفق الخطوة | XRD عالية الدقة |
| أنابيب صغيرة | قد يسبب فشل في الجهاز الكارثي | التفتيش البصري، الطوبوغرافيا بالأشعة السينية، رسم خرائط العيوب |
| الاضطرابات | يمكن أن تؤثر على التسرب والعطل والموثوقية | رسم خرائط PL، الطبوغرافيا بالأشعة السينية، الحفر |
| القطر والسمك | يحدد توافق المعدات والعمليات | علم القياس الأبعاد |
| TTV | يؤثر على التوحيد في الطباعة الحجرية والطحن والعملية | قياس سعة أو بصري |
| القوس والحركة | يؤثر على القذف والتركيز والتعامل | علم القياس البصري بدون اتصال |
| خشونة السطح | يؤثر على جودة طبقة الشوكة | إف إم |
| الخدوش والجحور | يمكن أن تصبح مواقع النواة أو الفشل | التفتيش البصري و التفريغ بالليزر |
| المقاومة | يحدد الأداء الكهربائي | اختبار أربع نقاط، إدارة التيار أو اختبار بدون اتصال |
| توحيد المنشطات | يؤثر على اتساق الجهاز عبر الوافر | رسم خرائط المقاومة، قياس هال |
| تلوث السطح | قد يقلل من الغلة أو يقدم عيوب | فحص الجسيمات، TXRF، XPS أو غيرها من أساليب التحليل |
| جودة الحافة | تؤثر على كسر وجبة والتعامل معها | فحص الحواف والمجهر |
يحتوي كربيد السيليكون على العديد من الهياكل البلورية ، والمعروفة باسم النماذج المتعددة. أكثر درجات أشباه الموصلات شيوعًا هي 4H-SiC و 6H-SiC.
اليوم ، يتم اختيار 4H-SiC بشكل شائع لأجهزة الطاقة بسبب تحركية حاملها المواتية ، والفجوة النطاقية الواسعة والحقل الكهربائي الحرج العالي. ومع ذلك ، لا يزال يمكن استخدام 6H-SiC لبعض الأبحاث ،تطبيقات بصرية أو متخصصة.
يجب أن يتم ذكر النمط المتعدد بوضوح على شهادة التحليل. يمكن استخدام طيف رامان وانعكاس الأشعة السينية لتأكيد الهيكل البلورية وتحديد إدراجات النمط المتعدد المحتملة.
لا ينبغي للمشتري أن يفترض أن جميع رقائق SiC لها نفس الهيكل البلورية لمجرد أنها لها نفس اللون والقطر أو نوع الموصلات.
يتم إنتاج معظم الركائز التجارية لـ 4H-SiC مع توجيه بلورات معين ، يستند عادة إلى الطائرة (0001). قد يكون لدى اللوحة أيضًا زاوية واتجاه محدد خارج المحور.
التوجه خارج المحور مهم بشكل خاص للنمو البدني. فهو يدعم نمو تدفق الخطوة ويساعد على التحكم في تكوين هياكل بلورية غير مرغوب فيها في الطبقة البدنية.
يمكن أن تشمل معلومات التوجه المهمة:
يستخدم الانعكاس بالأشعة السينية عادة للتحقق من اتجاه الكريستال والانحراف. عند طلب رقائق للتشريح ، يجب على المشتري تحديد كل من الزاوية الاسمية خارج المحور والتسامح المقبول.
العيوب الكريستالية هي من بين أهم العوامل التي تؤثر على جودة رقائق SiC.
الأنابيب الدقيقة هي عيب في النواة المجوفة المرتبط بانفصال كبير للمسمار. يمكن أن يمر عبر الركيزة ويتداخل مع النمو البصري أو تصنيع الجهاز.
كانت الأنابيب الدقيقة في وقت سابق قيوداً رئيسية في تصنيع السيكروكربون.لا يزال فحص الأنابيب الدقيقة مهمًا لتطبيقات الجهد العالي والموثوقية العالية.
تمتد خلل المسمار الخيطي أو TSDs تقريبًا على طول اتجاه نمو الكريستال. وقد تؤثر على سلوك الانهيار وتيار التسرب وموثوقية الجهاز.
يعتمد تأثيرها على هيكل الجهاز وموقعها وتصميم العملية. لذلك ، يمكن أن تكون كثافة العيوب والتوزيع المكاني ذات الصلة.
تغيرات حافة الخيوط، أو TEDs، عادة ما توجد في قواعد SiC.الكثافة العالية لا تزال تؤثر على جودة الحاجز العضلي وأداء الجهاز.
إن خلل الطائرة القاعدية، أو BPDs، مهم في تطبيقات الأجهزة ثنائية القطب لأنها يمكن أن تسهم في تكوين أو توسيع أخطاء التراص تحت الضغط الكهربائي.
بالنسبة للتطبيقات الحساسة للتدهور الثنائي القطب، يجب تقييم كثافة BPD وسلوك التحويل أثناء التشريح بعناية.
أخطاء التراص هي انقطاع في تسلسل التراص الطبيعي لبلورات SiC. إدراجات النوع المتعدد هي المناطق التي يوجد فيها بنية بلورية SiC غير مقصودة.
كلا العيوبين يمكن أن تتداخل مع التشريح وتؤثر على الأداء الكهربائي.
وتشمل طرق فحص العيوب الشائعة:
بعض الطرق غير مدمرة، بينما الحفر الكيميائي مدمر.يجب على المشترين تأكيد طريقة التفتيش المستخدمة وما إذا كانت النتيجة المبلغ عنها تمثل الوافرة بأكملها أو المناطق التي تم أخذ العينات منها فقط.
يحدد قطر وسمك الوافر ما إذا كان الركيزة متوافقًا مع معدات المعالجة والتداول والبرقة والتشريح.
وتشمل العناصر الأساسية للأبعاد:
قد تختلف متطلبات السماكة تبعاً لقطر اللوحة والاستخدام المقصود. قد تكون هناك حاجة إلى اللوحة الرقيقة لعملية خاصة للأجهزة،في حين أن الركيزة الأكثر سماكة قد توفر استقرارًا ميكانيكيًا أفضل أثناء البحث أو اختبار المعدات.
بالنسبة للأقراص ذات السماكة المخصصة ، يجب على المشترين أيضًا تقييم ما إذا كان الطحن أو التلميع الإضافي قد يزيد من تلف القوس أو التشوه أو تحت السطح.
التباين الكلي للسمك، المختصر عادة باسم TTV، هو الفرق بين الحد الأقصى والحد الأدنى للسمك المقاس عبر اللوحة داخل منطقة قياس محددة.
إن TTV المنخفض مهم لأن الاختلاف المفرط في السماكة يمكن أن يؤثر على:
يمكن أن تؤثر قيم TTV على طريقة القياس وعدد نقاط القياس ومساحة استبعاد الحافة. لذلك، يجب ألا يحدد المواصفات قيمة TTV القصوى فقط.وينبغي أن تحدد أيضا شروط القياس المتفق عليها.
القوس والعوج يصفان شكل رقاقة حرة غير مقيدة، ولكنهما ليسا بنفس القياس.
اركبييصف بشكل عام انحراف سطح وسط الوافر من المستوى المرجعي.
حركة الدورانيمثل الفرق الإجمالي بين أعلى وأدنى نقاط السطح المتوسط بالنسبة لطائرة مرجعية.
القوس المفرط يمكن أن يسبب مشاكل أثناء:
يمكن أن تكون رقائق SiC ذات القطر الأكبر وأرقل أكثر حساسية للتشوه الهندسي. يجب على المشترين تحديد طريقة القياس ،استبعاد الحافة وظروف دعم الوافر عند مقارنة البيانات من مختلف الموردين.
يجب أن تكون سطح SiC جاهز للتجفيف ناعمة للغاية وخالية من أضرار التلميع الكبيرة.
المجهر القوي الذري ، أو AFM ، يستخدم عادة لقياس متوسط خشونة السطح المربع. ومع ذلك ، فإن القيمة المبلغ عنها تعتمد بشكل كبير على منطقة المسح ،إعدادات الأداة وموقع القياس.
لذلك يجب أن تشمل نتيجة الخام:
من الصعب مقارنة قيمة خامة واحدة دون حجم مسح أو خطة أخذ عينات.
بالنسبة للأقراص المخصصة لتحليل الشحوم، يجب تقييم نوعية السطح أيضًا لمعالجة العيوب المتعلقة باللمع مثل الخدوش والجحور والأضرار المتبقية تحت السطح والتجميع في الخطوات.
قد تبدو الوافرة نظيفة للعين المجردة بينما لا تزال تحتوي على عيوب تؤثر على نمو العضلة أو تصنيع الجهاز.
تشمل عيوب السطح الشائعة:
يمكن إجراء التفتيش باستخدام المجهر المضيء ، ومجهر المجال المظلم ، وأنظمة التشتت بالليزر ومسحات السطح الآلية.
يجب أن تحدد معايير القبول الحد الأدنى لحجم العيوب القابلة للكشف وعدد العيوب المسموح بها ومساحة استبعاد الحافة.الوصفات مثل "ملمع المرآة" أو "خالي من الخدوش" ليست كافية ما لم ترافقه معايير قابلة للقياس.
تحتوي رقائق سي سي على سطحين قطبيين: الوجه الذي ينتهي بالسيليكون والوجه الذي ينتهي بالكربون. هذه الأسطح لا تتصرف بشكل متطابق أثناء الأكسدة أو الحفر أو التلميع أو التسميم.
يجب على المورد تحديد:
يمكن أن يؤدي التعرف الخاطئ على الوجه إلى فشل العملية ، خاصة أثناء النمو البصري أو بحث السطح.
بالنسبة للوافلات الملمعة من جانب واحد ، يجب على المشتري أيضًا تأكيد ما إذا كان الجانب الخلفي مطحونًا بشكل جيد أو محفورًا أو ملمعًا أو ملمعًا.
الأداء الكهربائي هو جزء أساسي آخر من جودة رقائق SiC.
عادة ما تكون رقائق SiC الموصلة من النوع N مدعومة بالنيتروجين. تتوفر أيضًا أنواع أخرى من الدعاية والصفات شبه العازلة للتطبيقات المتخصصة.
يمكن أن تشمل المعلمات الكهربائية الهامة:
يمكن استخدام اختبار المسبار من أربع نقاط ، وقياس المقاومة بدون اتصال ، ورسم خرائط التيار الدوامي وقياس تأثير هال اعتمادًا على نوع اللوحة ومدى المقاومة.
قد لا تكون قيمة المقاومة المتوسطة وحدها كافية. لتصنيع الأجهزة ، يمكن أن يكون الاختلاف من مركز الوافر إلى الحافة ومن الوافر إلى الوافر داخل نفس المجموعة مهمًا بنفس القدر.
بالنسبة لوفحات SiC شبه العازلة ، يجب أن تكون طريقة القياس مناسبة للمواد عالية المقاومة. يجب أن يذكر المورد درجة حرارة الاختبار ومدى القياس ومعايير القبول.
التلوث المعدني والبقايا العضوية والجسيمات يمكن أن تقلل من انتاج الجهاز والجذع حتى عندما تلبي الوافر مواصفاتها الهندسية.
وتشمل تقنيات التفتيش المحتملة:
ليس كل طلب يتطلب اختبار التلوث المتقدم لكن المشترين يجب على الأقل تأكيد عملية تنظيف الوافربيئة التعبئة النهائية ومستوى الجزيئات القصوى المسموح بها عندما تكون المادة مخصصة لصنع أشباه الموصلات الحساسة.
حافة الوافر تؤثر على القوة الميكانيكية والتحكم الآلي.
تفقد الحافة من أجل:
قد تتطور عيوب الحواف الصغيرة أثناء المعالجة عالية درجة الحرارة أو طحن أو نقل رقائق. لهذا السبب يجب أن يتم تضمين فحص الحواف في مراقبة الجودة الواردة ،خاصة للأقراص الرقيقة أو ذات القطر الكبير.
يجب أن يتوافق موقع وأبعاد السطح أو الشق الأولية أيضًا مع متطلبات معدات المعالجة والمواجهة البلورية.
يجب أن تربط شهادة التحليل الكاملة نتائج التفتيش بوضوح بالوافل الموردة أو مجموعة الإنتاج.
اعتماداً على الطلب، قد تشمل الوثائق المفيدة:
لا يمكن أن يكشف المتوسط على مستوى المجموعة دائمًا عن العيوب المحلية أو الاختلافات بين الوافرات.طلب بيانات الوافر الفردية أو خرائط الوافر بدلاً من الاعتماد فقط على شهادة دفعة عامة.
تعقب المعلومات مهم أيضًا عند مقارنة النتائج البصرية، وتحديد مشاكل العملية أو تقييم اتساق الموردين على المدى الطويل.
رصيف SiC العاري و رقاقة SiC البصرية تتطلب خطط تفتيش مختلفة.
بالإضافة إلى معايير الركيزة ، قد تتطلب رقاقة البصمة تقييم:
يجب على المشترين أن يوضحوا بوضوح ما إذا كانوا يحتاجون إلى رصيف ملمع، أو رصيف جاهز للنمو أو رقاقة ذات طبقة مُحاطة.
يمكن تقسيم عملية التفتيش الواردة العملية إلى أربع خطوات.
تأكيد أن تعريف الوافير أو أمر الشراء أو ملصق التعبئة والتغليف و COA يشيرون إلى الوافير أو المجموعة نفسها.
تحقق من القطر والسمك وحالة الحافة وتحديد السطح والخدوش أو الجسيمات أو الشظايا المرئية.
قياس الخصائص الأكثر أهمية للعملية ، مثل TTV ، القوس ، الانحناء ، الخام أو المقاومة.
في حالة الاستخدامات الإنتاجية، يجب ربط بيانات التفتيش الواردة مع العيوب الشوكية، ونتائج التصنيع وأداء الجهاز النهائي.هذا يساعد على تحديد أن معايير الركيزة لديها أكبر تأثير على العملية الفعلية.
قبل طلب عرض، قدم المعلومات التالية:
توفير مواصفات كاملة يقلل من وقت التوضيح الفني ويساعد المورد على اختيار نوع الوافر الصحيح.
لا توجد معايير واحدة مهمة لكل تطبيق. العيوب الكريستالية، حالة السطح، الهندسة والمقاومة يجب أن تؤخذ في الاعتبار معا.خشونة السطحفي كثير من الأحيان تكون الأضرار تحت السطح والعيوب الكريستالية مهمة بشكل خاص.
تحسن TTV المنخفضة بشكل عام توحيد العملية ، ولكن المواصفات الأكثر صرامة قد تزيد من تكلفة التصنيع. يجب أن يعتمد الحد الصحيح على المعدات ، عملية التصوير الحجري ،طريقة الارتباط ومتطلبات الجهاز النهائي.
لا، يمكن للتفتيش البصري تحديد الخدوش والشظايا والبقع والعيوب السطحية الكبيرة، ولكنه لا يمكن أن يكشف عن جميع العيوب تحت السطح أو العيوب البلورية.قد تكون هناك حاجة إلى AFM وطرق تحليلية أخرى.
يمكن أن تظهر خشونة السطح مختلفة عند قياسها على مناطق مسح مختلفة. يجب أن تشمل نتيجة AFM دائمًا حجم المسح وموقع القياس وعدد النقاط التي تم أخذ العينات منها.
يمكن أن يكون لفحات الدرجة البحثية احتمالات تسامح أكبر أو مستويات عيب أعلى مسموح بها. عادةً ما تتطلب الفحات الدرجة الأداة أو الجاهزة للأوبي مراقبة أكثر صرامة لعيوب البلورات وحالة السطح والهندسة ،المقاومة والقدرة على التتبع.
يوصى بخريطة مستوى الوافر للتطبيقات التي يمكن أن يؤثر فيها موقع العيب أو توحيد المقاومة أو ظروف السطح المحلية على عائد الجهاز.أنها توفر معلومات أكثر فائدة من قيمة متوسط مجموعة واحدة.
تقييم نوعية رقائق السيكسيريوم يتطلب أكثر من فحص قطرها، سمكها ومظهرها البصري. هيكل الكريستال، كثافة الانحلال،التلوث و القدرة على التتبع يمكن أن تؤثر على نمو البصمية و إنتاج الجهاز.
الخطوة الأولى هي تحديد التطبيق المقصود للوافير.يمكن للمشترين بعد ذلك تحديد معايير القبول القابلة للقياس وطلب نتائج التفتيش بناءً على المعلمات التي تؤثر بشكل مباشر على عملياتهم.
عند طلب اقتباس، قدم النمط المتعدد، والقطر، والتوجه، والقدرة على التوصيل، والسمك، والتسامحات الهندسية، ومتطلبات السطح ومتطلبات الوثائق.تجعل RFQ المفصلة من السهل مقارنة الوافير بدقة وتجنب تلقي المواد التي تلبي الوصف العام ولكن لا تتطابق مع التطبيق الفعلي.
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
العربية
Türkçe
polski