كرېمنىي كاربون يەككە خرۇستال بىر تەرەپ قىلىشنىڭ ۋافېر يۈزىنىڭ سۈپىتىگە بولغان تەسىرى

يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرى ئېلېكترون سىستېمىسىدا يادرولۇق ئورۇننى ئىگىلەيدۇ ، بولۇپمۇ سۈنئىي ئىدراك ، 5G خەۋەرلىشىش ۋە يېڭى ئېنېرگىيە ماشىنىسى قاتارلىق تېخنىكىلارنىڭ تېز تەرەققىي قىلىشى ئارقا كۆرۈنۈشىدە ، ئۇلارنىڭ ئىقتىدار تەلىپى يۇقىرى كۆتۈرۈلدى.

كىرىمنىي كاربون(4H-SiC) كەڭ بەلۋاغ ، يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ، پارچىلىنىش مەيدانىنىڭ كۈچلۈكلۈكى ، تويۇنۇشنىڭ يۇقىرى بولۇش نىسبىتى ، خىمىيىلىك مۇقىملىق ۋە رادىئاتسىيەگە قارشى تۇرۇش قاتارلىق ئەۋزەللىكى سەۋەبىدىن يۇقىرى ئىقتىدارلىق يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرىنى ئىشلەپچىقىرىشتىكى كۆڭۈلدىكىدەك ماتېرىيالغا ئايلاندى. قانداقلا بولمىسۇن ، 4H-SiC نىڭ قاتتىقلىقى يۇقىرى ، پارقىراقلىقى يۇقىرى ، خىمىيىلىك ئىنېرتسىيە كۈچلۈك ، پىششىقلاپ ئىشلەش قىيىن. چوڭ تىپتىكى ئۈسكۈنىلەرنى قوللىنىشتا ئۇنىڭ ئاستى قىسمىنىڭ يەر يۈزى سۈپىتى ئىنتايىن مۇھىم.
شۇڭلاشقا ، 4H-SiC يەر ئاستى سۈيىنىڭ يەر يۈزى سۈپىتىنى يۇقىرى كۆتۈرۈش ، بولۇپمۇ ۋافېر پىششىقلاپ ئىشلەش يۈزىدىكى بۇزۇلغان قەۋەتنى يوقىتىش ئۈنۈملۈك ، تۆۋەن زىيان ۋە يۇقىرى سۈپەتلىك 4H-SiC تارماق بەلۋاغ ۋافېر پىششىقلاپ ئىشلەشنى قولغا كەلتۈرۈشنىڭ ئاچقۇچى.

تەجرىبە
تەجرىبىدە فىزىكىلىق ھور توشۇش ئۇسۇلىدا ئۆستۈرۈلگەن 4 دىيۇملۇق N تىپلىق 4H-SiC بىرىكمىسى ئىشلىتىلگەن بولۇپ ، ئۇ سىم كېسىش ، ئۇۋىلاش ، يىرىك ئۇۋىلاش ، ئىنچىكە ئۇۋىلاش ۋە سىلىقلاش ئارقىلىق بىر تەرەپ قىلىنىدۇ ھەمدە C يۈزى ۋە Si يۈزىنىڭ ئېلىۋېتىلگەن قېلىنلىقىنى خاتىرىلەيدۇ. ھەمدە ھەر بىر جەرياندىكى ئاخىرقى ۋافېر قېلىنلىقى.

1-رەسىم 4H-SiC كىرىستال قۇرۇلمىسىنىڭ سىخېما دىئاگراممىسى

2-رەسىم 4H- نىڭ C ۋە Si تەرەپتىن چىقىرىۋېتىلدىSiC waferئوخشىمىغان بىر تەرەپ قىلىش باسقۇچلىرى ۋە بىر تەرەپ قىلىنغاندىن كېيىن ۋافېرنىڭ قېلىنلىقى

 

ۋافېرنىڭ قېلىنلىقى ، يەر يۈزى مورفولوگىيىسى ، يىرىكلىكى ۋە مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتى ۋافېر گېئومېتىرىيەلىك پارامېتىر سىنىغۇچى ، پەرقلىق ئارىلىشىش مىكروسكوپ ، ئاتوم كۈچى مىكروسكوپ ، يەر يۈزىنىڭ يىرىكلىكىنى ئۆلچەش ئەسۋابى ۋە نانو مەركىزى قاتارلىقلار بىلەن تولۇق خاراكتېرلەنگەن. ئۇنىڭدىن باشقا ، يۇقىرى ئېنىقلىقتىكى X نۇرى دىففراكتومېتىر ۋافېرنىڭ خرۇستال سۈپىتىنى باھالاشقا ئىشلىتىلگەن.
بۇ تەجرىبە باسقۇچلىرى ۋە سىناق ئۇسۇللىرى 4H- پىششىقلاپ ئىشلەش جەريانىدا ماتېرىيال چىقىرىش نىسبىتى ۋە يەر يۈزى سۈپىتىنى تەتقىق قىلىشقا تەپسىلىي تېخنىكىلىق ياردەم بىلەن تەمىنلەيدۇ.SiC wafers.
تەتقىقاتچىلار تەجرىبە ئارقىلىق ماتېرىياللارنى ئېلىۋېتىش نىسبىتى (MRR) ، يەر يۈزى مورفولوگىيىسى ۋە قوپاللىقى ، شۇنداقلا مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتى ۋە 4H- كىرىستال سۈپىتىنىڭ ئۆزگىرىشىنى تەھلىل قىلدى.SiC wafersئوخشىمىغان بىر تەرەپ قىلىش باسقۇچلىرىدا (سىم كېسىش ، ئۇۋىلاش ، قوپال ئۇۋىلاش ، ئىنچىكە ئۇۋىلاش ، سىلىقلاش).

3-رەسىم 4H- C يۈزى ۋە Si يۈزىنىڭ ماتېرىيال چىقىرىش نىسبىتىSiC waferئوخشىمىغان بىر تەرەپ قىلىش باسقۇچلىرىدا

تەتقىقاتتا بايقىلىشىچە ، 4H-SiC ئوخشىمىغان كىرىستال چىراينىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتىنىڭ ئانتىروسكوپى سەۋەبىدىن ، ئوخشاش بىر جەرياندا C يۈز بىلەن Si يۈز ئوتتۇرىسىدا MRR پەرقى بار ، C يۈزدىكى MRR كۆرۈنەرلىك يۇقىرى. Si-face. بىر تەرەپ قىلىش باسقۇچلىرىنىڭ ئىلگىرى سۈرۈلۈشىگە ئەگىشىپ ، 4H-SiC ۋافېرنىڭ يەر يۈزى مورفولوگىيىسى ۋە يىرىكلىكى تەدرىجىي ئەلالاشتۇرۇلىدۇ. سىلىقلانغاندىن كېيىن ، C يۈزىنىڭ Ra 0.24nm ، سى يۈزىدىكى Ra نىڭ 0.14nm غا يېتىدۇ ، بۇ يۇقۇملىنىشنىڭ ئېھتىياجىنى قاندۇرالايدۇ.

4-رەسىم ئوخشىمىغان بىر تەرەپ قىلىش باسقۇچلىرىدىن كېيىن 4H-SiC ۋافېرنىڭ C يۈزى (a ~ e) ۋە Si يۈزى (f ~ j) نىڭ ئوپتىكىلىق مىكروسكوپ رەسىملىرى

5-رەسىم CLP ، FLP ۋە CMP بىر تەرەپ قىلىش باسقۇچلىرىدىن كېيىن 4H-SiC ۋافېرنىڭ C يۈزى (a ~ c) ۋە Si يۈزى (d ~ f) نىڭ ئاتوم كۈچى مىكروسكوپ تەسۋىرى

6-رەسىم:

مېخانىكىلىق مۈلۈك سىنىقىدا كۆرسىتىلىشچە ، ۋافېرنىڭ C يۈزىنىڭ قاتتىقلىقى سى يۈزىدىكى ماتېرىياللارغا قارىغاندا ناچار بولۇپ ، پىششىقلاپ ئىشلەش جەريانىدا سۇنۇق يېرىلىش دەرىجىسى بىر قەدەر يۇقىرى ، ماتېرىياللارنى تېز ئېلىۋېتىش ۋە يەر يۈزى مورفولوگىيىسى ۋە يىرىكلىكى بىر قەدەر ناچار. پىششىقلاپ ئىشلەنگەن يۈزىدىكى بۇزۇلغان قەۋەتنى يوقىتىش ۋافېرنىڭ يەر يۈزى سۈپىتىنى يۇقىرى كۆتۈرۈشنىڭ ئاچقۇچى. 4H-SiC (0004) تەۋرىنىش ئەگرى سىزىقىنىڭ يېرىم ئېگىزلىك كەڭلىكى ۋافېرنىڭ يەر يۈزى بۇزۇلۇش قەۋىتىنى بىۋاسىتە ۋە توغرا خاراكتېرلەندۈرۈش ۋە تەھلىل قىلىشقا ئىشلىتىلىدۇ.

رەسىم 7 (0004) ئوخشىمىغان پىششىقلاپ ئىشلەش باسقۇچلىرىدىن كېيىن 4H-SiC ۋافېرنىڭ C يۈزى ۋە Si يۈزىنىڭ كەڭلىكى يېرىم كەڭلىكتىكى تەۋرىنىش ئەگرى سىزىقى

تەتقىقات نەتىجىسىدە كۆرسىتىلىشچە ، 4H-SiC ۋافېر پىششىقلاپ ئىشلەنگەندىن كېيىن ۋافېرنىڭ يەر يۈزى بۇزۇلۇش قەۋىتىنى تەدرىجىي ئېلىۋەتكىلى بولىدۇ ، بۇ ۋافېرنىڭ يەر يۈزى سۈپىتىنى ئۈنۈملۈك ئۆستۈرىدۇ ھەمدە يۇقىرى ئۈنۈملۈك ، تۆۋەن زىيان ۋە يۇقىرى سۈپەتلىك پىششىقلاپ ئىشلەشكە تېخنىكىلىق پايدىلىنىش بىلەن تەمىنلەيدۇ. 4H-SiC تارماق بەلۋاغنىڭ.

تەتقىقاتچىلار سىم كېسىش ، ئۇۋىلاش ، يىرىك ئۇۋىلاش ، ئىنچىكە ئۇۋىلاش ۋە سىلىقلاش قاتارلىق ئوخشىمىغان بىر تەرەپ قىلىش باسقۇچلىرى ئارقىلىق 4H-SiC ۋافېرنى بىر تەرەپ قىلدى ۋە بۇ جەريانلارنىڭ ۋافېرنىڭ يەر يۈزى سۈپىتىگە كۆرسىتىدىغان تەسىرىنى تەتقىق قىلدى.
نەتىجىدە كۆرسىتىلىشچە ، بىر تەرەپ قىلىش باسقۇچلىرىنىڭ ئىلگىرى سۈرۈلۈشىگە ئەگىشىپ ، ۋافېرنىڭ يەر يۈزى مورفولوگىيىسى ۋە قوپاللىقى تەدرىجىي ئەلالاشتۇرۇلغان. سىلىقلانغاندىن كېيىن ، C يۈز ۋە سى يۈزىنىڭ يىرىكلىكى ئايرىم-ئايرىم ھالدا 0.24nm ۋە 0.14nm غا يېتىدۇ ، بۇ ئېپىتاكسىيىلىك ئۆسۈش تەلىپىگە ماس كېلىدۇ. ۋافېرنىڭ C يۈزى سىنىڭ چىراي ماتېرىيالىغا قارىغاندا ناچارراق بولۇپ ، پىششىقلاپ ئىشلەش جەريانىدا ئاسانلا سۇنۇق سۇنۇپ كېتىدۇ ، نەتىجىدە يەر يۈزى مورفولوگىيىسى ۋە يىرىكلىكى بىر قەدەر ناچار بولىدۇ. پىششىقلاپ ئىشلەنگەن يەر يۈزىنىڭ بۇزۇلۇش قەۋىتىنى ئېلىۋېتىش ۋافېرنىڭ يەر يۈزى سۈپىتىنى يۇقىرى كۆتۈرۈشنىڭ ئاچقۇچى. 4H-SiC (0004) تەۋرىنىش ئەگرى سىزىقىنىڭ يېرىم كەڭلىكى ۋافېرنىڭ يەر يۈزى بۇزۇلۇش قەۋىتىنى بىۋاسىتە ۋە توغرا خاراكتېرلەندۈرەلەيدۇ.
تەتقىقاتتا كۆرسىتىلىشچە ، 4H-SiC ۋافېر يۈزىدىكى بۇزۇلغان قەۋەتنى 4H-SiC ۋافېر پىششىقلاپ ئىشلەش ئارقىلىق تەدرىجىي چىقىرىپ تاشلاپ ، ۋافېرنىڭ يەر يۈزى سۈپىتىنى ئۈنۈملۈك ئۆستۈرۈپ ، يۇقىرى ئۈنۈملۈك ، تۆۋەن زىيان ۋە يۇقىرى تېخنىكىلىق ئىقتىدار بىلەن تەمىنلىگەن. 4H-SiC تارماق بەلۋاغنىڭ سۈپىتىنى بىر تەرەپ قىلىش.