2020-03-17
2020-03-09
多くの複合材料は多形性を示し、すなわちそれらは多形体と呼ばれる異なる構造で存在し得る。この点に関して、炭化ケイ素（SiC）は、これに関して独特であり、炭化ケイ素の250以上の多形が2006年までに同定されており、それらのうちのいくつかは、通常のSiC格子間隔の約1000倍の301.5nmの格子定数を有する。 sicの多形は、薄膜および繊維において観察される様々な非晶質相ならびにポリタイプと呼ばれる類似の結晶構造の大きなファミリーを含む 4h型基板と混合された6hのような、多結晶であるウェーハ結晶学の領域、またはウェーハの残りの部分とは異なるポリタイプの材料である。異種ポリタイプ領域はしばしば色の変化または明確な境界線を示し、拡散照明下での面積パーセントの観点から判断される。
それらは異なる配向の結晶が会合する界面である。粒界は単相界面であり、境界の両側の結晶は配向を除いて同一である。 「クリスタリット境界」という用語は、めったに使用されないこともあります。粒界領域は、元の格子点、転位、および低エネルギー粒界に移動した不純物から摂動された原子を含む。
結晶性固体は周期的な結晶構造を示す。原子または分子の位置は、単位セルのパラメータによって決定される、繰り返された固定距離で生じる。しかしながら、ほとんどの結晶材料における原子または分子の配置は完全ではない。規則的なパターンは結晶学的欠陥によって中断される炭化珪素のストリエーションは、ウエハの全厚さを通過してもしなくてもよいウエハの表面から下方に伸びる線形結晶欠陥として定義され、 。
エッジ除外ゾーン内のフロントサイドウェーハ品質エリアからの全ての注目欠陥エリアの累積減算。残りのパーセント値は、すべての注目欠陥のない正面表面の割合を示す（エッジ除外を含まない）。
しばしば粗さに短縮され、表面の質感の尺度である。実際の表面の理想形状からの垂直偏差によって定量化される。これらの偏差が大きい場合、表面は粗い。それらが小さい場合、表面は滑らかである。
「マイクロポア」、「マイクロチューブ」、「毛細管欠陥」または「ピンホール欠陥」とも呼ばれるマイクロパイプは、単結晶基板の結晶学的欠陥である。炭化ケイ素（SiC）基板の製造者にとって重要なパラメータである。自動車用パワー半導体装置、高周波通信装置等の様々な産業で使用されている。 しかしながら、これらの材料の製造中に、結晶は原子格子内に欠陥または転位の成長を引き起こす内部および外部応力を受ける。 螺旋転位は、結晶格子内の連続した原子面を螺旋の形状に変換する一般的な転位である。ウェーハ成長プロセスの間に一旦スクリュー転位がサンプルの大部分を通って伝播すると、マイクロパイプが形成される。ウェーハ内に高密度のマイクロパイプが存在すると、デバイス製造プロセスにおける歩留まりが低下する。 エピタキシャル層におけるマイクロパイプおよびスクリュー転位は、通常、エピタキシが行われる基板から得られる。マイクロパイプは、大きな歪みエネルギーを有する空心螺旋転位であると考えられる（すなわち、それらは大きなハンバーガーベクトルを有する）。それらは、堆積されたエピタキシャル層中に伝播する炭化ケイ素ブールおよび基板内の成長方向（c軸）に従う。 マイクロパイプ（及び他の欠陥）の形成に影響を及ぼす要因は、温度、過飽和度、気相化学量論、不純物及び種結晶表面の極性などの成長パラメータである。 マイクロパイプ密度（mpd）は、これらの基板上に構築された半導体デバイスの品質、安定性および歩留まりを決定する炭化ケイ素（SiC）基板の重要なパラメータである。 mpdの重要性は、6hおよび4h基質のすべての既存の仕様が上限を設定しているという事実によって強調されています。
ウェーハは、規則的な結晶構造を有する結晶から成長され、ウェーハに切断されたときに5.430710Å（0.5430710nm）の格子間隔を有するダイヤモンド立方構造を有するシリコンが表面を結晶方位として知られるいくつかの相対的方向の1つに整列させる。オリエンテーションは、[100]または[111]面がシリコンに最も一般的なミラー指数によって定義されます。配向は、単結晶の構造および電子特性の多くが非常に異方性であるため重要です。イオンの注入深さは、各方向が輸送のための別個の経路を提供するので、ウェーハの結晶方位に依存する。ウェーハの開裂は、典型的には、いくつかの明確な方向でのみ生じる。劈開面に沿ってウェーハを採点することにより、ウェーハを個々のチップ（「ダイ」）に容易にダイシングすることができるので、平均ウェーハ上の個々の回路要素の数十億を多くの個々の回路に分離することができる。 炭化ケイ素において、結晶性炭化ケイ素の成長面。 （0001）などのミラー指数を使用して記述される。異なる成長面および配向は、特定の角度から見た原子または格子の異なる配置を有する。
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