2020-03-17
2020-03-09
de nombreux matériaux composés présentent un polymorphisme, c'est-à-dire qu'ils peuvent exister dans différentes structures appelées polymorphes. le carbure de silicium (sic) est unique à cet égard puisque plus de 250 polymorphes de carbure de silicium ont été identifiés en 2006, certains d'entre eux ayant une constante de réseau de 301,5 nm, soit environ mille fois les espacements siculaires habituels. les polymorphes de sic incluent diverses phases amorphes observées dans les films minces et les fibres, ainsi qu'une grande famille de structures cristallines similaires appelées polytypes des régions de la cristallographie de la plaquette qui sont polycristallines ou d'un matériau polytypique différent du reste de la plaquette, telles que 6h mélangées à un substrat de type 4h. les régions de polytype étrangères présentent fréquemment des changements de couleur ou des lignes de délimitation distinctes, et sont jugées en termes de pourcentage de surface sous éclairage diffus.
ce sont des interfaces où se rencontrent des cristaux d'orientations différentes. une limite de grain est une interface monophasée, les cristaux de chaque côté de la frontière étant identiques sauf en orientation. le terme «limite des cristallites» est parfois, mais rarement, utilisé. les zones de limite de grain contiennent les atomes qui ont été perturbés à partir de leurs sites de réseau d'origine, les dislocations et les impuretés qui ont migré vers la limite de grain d'énergie inférieure.
une rayure est définie comme une coupe ou rainure singulière dans la surface de la tranche avant avec un rapport longueur / largeur supérieur à 5 à 1, et visible sous un éclairage à haute intensité.
les solides cristallins présentent une structure cristalline périodique. les positions des atomes ou des molécules se produisent sur des distances fixes répétées, déterminées par les paramètres de la cellule unitaire. cependant, la disposition de l'atome ou des molécules dans la plupart des matériaux cristallins n'est pas parfaite. les stries régulières sont interrompues par des défauts cristallographiques. Les stries dans le carbure de silicium sont définies comme des défauts cristallographiques linéaires descendant de la surface de la plaquette qui peuvent traverser toute l'épaisseur de la plaquette et suivent généralement des plans cristallographiques sur sa longueur. .
une soustraction cumulative de toutes les zones de défaut notées à partir de la zone de qualité de la tranche avant dans la zone d'exclusion de bord. le pourcentage restant indique que la surface de la face avant doit être exempte de tous les défauts notés (ne comprend pas l'exclusion des bords).
souvent raccourci à la rugosité, est une mesure de la texture d'une surface. il est quantifié par les écarts verticaux d'une surface réelle par rapport à sa forme idéale. si ces écarts sont importants, la surface est rugueuse; si elles sont petites, la surface est lisse.
une micropipe, également appelée \"micropore\", \"microtube\", \"défaut capillaire\" ou \"trou d'épingle\", est un défaut cristallographique dans un substrat monocristallin. C'est un paramètre important pour les fabricants de substrats de carbure de silicium (sic) qui sont utilisés dans une variété d'industries telles que les dispositifs semi-conducteurs de puissance pour les véhicules et les dispositifs de communication à haute fréquence. cependant, au cours de la production de ces matériaux, le cristal subit des contraintes internes et externes provoquant la croissance de défauts, ou de dislocations, à l'intérieur du réseau atomique. une dislocation de vis est une dislocation courante qui transforme des plans atomiques successifs à l'intérieur d'un réseau cristallin en une hélice. une fois qu'une dislocation de vis se propage à travers la masse d'un échantillon pendant le processus de croissance de la plaquette, une micropipe est formée. la présence d'une densité élevée de micropipes dans une plaquette entraînera une perte de rendement dans le processus de fabrication du dispositif. les micropipes et les dislocations de vis dans les couches épitaxiales sont normalement dérivées des substrats sur lesquels l'épitaxie est effectuée. les micropipes sont considérées comme des dislocations de vis à noyau vide avec une grande énergie de déformation (c'est-à-dire qu'elles ont un grand vecteur de hamburgers); ils suivent la direction de croissance (axe c) dans les boules de carbure de silicium et les substrats se propageant dans les couches épitaxiées déposées. les facteurs qui influencent la formation de micropipes (et autres défauts) sont des paramètres de croissance tels que la température, la sursaturation, la stoechiométrie en phase vapeur, les impuretés et la polarité de la surface cristalline. La densité de micropipettes (MPD) est un paramètre crucial pour les substrats de carbure de silicium (sic) qui détermine la qualité, la stabilité et le rendement des dispositifs semi-conducteurs construits sur ces substrats. l'importance de mpd est soulignée par le fait que toutes les spécifications existantes pour les substrats 6h et 4h-sic fixent des limites supérieures pour cela.
les tranches sont faites de cristal ayant une structure cristalline régulière, avec du silicium ayant une structure cubique en diamant avec un espacement réticulaire de 5,430710 Â (0,5430710 nm) .dans des tranches, la surface est alignée dans l'une de plusieurs directions relatives connues comme orientations cristallines. l'orientation est définie par l'indice de fraisage avec des faces [100] ou [111] étant les plus courantes pour le silicium. L'orientation est importante car de nombreuses propriétés structurales et électroniques d'un seul cristal sont fortement anisotropes. les profondeurs d'implantation des ions dépendent de l'orientation cristalline de la plaquette, puisque chaque direction offre des chemins distincts pour le transport. Le clivage de l'ondulation ne se produit généralement que dans quelques directions bien définies. marquer la plaquette le long des plans de clivage lui permet d'être facilement découpée en puces individuelles (\"matrices\") de sorte que les milliards d'éléments de circuit individuels sur une plaquette moyenne peuvent être séparés en de nombreux circuits individuels. dans le carbure de silicium, le plan de croissance du carbure de silicium cristallin. les orientations sont décrites en utilisant des indices de fraisage tels que (0001), etc., les différents plans de croissance et orientations ont différents arrangements des atomes ou du treillis vu d'un angle particulier.
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