Viele Verbundmaterialien weisen Polymorphie auf, dh sie können in verschiedenen Strukturen, sogenannten Polymorphen, vorkommen. Siliciumcarbid ist in dieser Hinsicht einzigartig, da bis 2006 mehr als 250 polymorphe Formen von Siliciumcarbid identifiziert wurden, wobei einige von ihnen eine Gitterkonstante von bis zu 301,5 nm, etwa eintausend mal die üblichen sic-Gitterabstände, aufweisen. Die Polymorphe von sic umfassen verschiedene amorphe Phasen, die in dünnen Filmen und Fasern beobachtet werden, sowie eine große Familie ähnlicher kristalliner Strukturen, die als Polytypen bezeichnet werden Bereiche der Waferkristallographie, die polykristallin oder aus einem anderen polytypischen Material als der Rest des Wafers sind, wie etwa 6h, gemischt mit einem Substrat vom 4h-Typ. Fremdpolytypbereiche weisen häufig Farbänderungen oder ausgeprägte Grenzlinien auf und werden in Flächenprozent unter diffuser Beleuchtung beurteilt.
Sie sind Schnittstellen, an denen sich Kristalle unterschiedlicher Orientierung treffen. eine Korngrenze ist eine einphasige Grenzfläche, wobei Kristalle auf jeder Seite der Grenze bis auf die Orientierung identisch sind. der Begriff "Kristallitgrenze" wird manchmal, wenn auch selten, verwendet. Korngrenzenbereiche enthalten diejenigen Atome, die von ihren ursprünglichen Gitterplätzen, Versetzungen und Verunreinigungen, die zu der niedrigeren Energiekorngrenze gewandert sind, gestört wurden.
ein Kratzer ist als ein einzelner Einschnitt oder eine Einkerbung in die Vorderseiten-Waferoberfläche mit einem Länge-zu-Breite-Verhältnis von mehr als 5 zu 1 definiert und unter Beleuchtung mit hoher Intensität sichtbar.
kristalline Festkörper weisen eine periodische Kristallstruktur auf. die Positionen von Atomen oder Molekülen treten bei sich wiederholenden festen Abständen auf, die durch die Einheitszellenparameter bestimmt werden. Die Anordnung von Atomen oder Molekülen in den meisten kristallinen Materialien ist jedoch nicht perfekt. die regelmäßigen Muster werden durch kristallographische Defekte unterbrochen. Streifen in Siliziumkarbid sind definiert als lineare kristallographische Defekte, die sich von der Oberfläche des Wafers erstrecken, die die gesamte Dicke des Wafers durchqueren kann oder nicht, und im allgemeinen über seine Länge kristallographischen Ebenen folgen .
eine kumulative Subtraktion aller angegebenen Fehlerbereiche von dem vorderseitigen Waferqualitätsbereich innerhalb der Kantenausschlusszone. der verbleibende Prozentwert gibt an, dass der Anteil der vorderen Oberfläche frei von allen festgestellten Defekten ist (schließt keinen Kantenausschluss ein).
oft verkürzt auf Rauheit, ist ein Maß für die Textur einer Oberfläche. es wird durch die vertikalen Abweichungen einer realen Oberfläche von ihrer idealen Form quantifiziert. Wenn diese Abweichungen groß sind, ist die Oberfläche rauh; wenn sie klein sind, ist die Oberfläche glatt.
ein Mikrorohr, das auch als \"Mikropore\", \"Mikroröhrchen\", \"Kapillardefekt\" oder \"Nadellochdefekt\" bezeichnet wird, ist ein kristallographischer Defekt in einem Einkristallsubstrat. Es ist ein wichtiger Parameter für Hersteller von Siliciumcarbidsubstraten, die werden in einer Vielzahl von Industrien wie Leistungshalbleitervorrichtungen für Fahrzeuge und Hochfrequenzkommunikationsvorrichtungen verwendet. während der Herstellung dieser Materialien unterliegt der Kristall jedoch inneren und äußeren Spannungen, die das Wachstum von Defekten oder Versetzungen innerhalb des Atomgitters verursachen. Eine Schraubenversetzung ist eine häufige Dislokation, die aufeinanderfolgende Atomebenen innerhalb eines Kristallgitters in die Form einer Helix transformiert. Sobald sich eine Schraubenversetzung während des Waferwachstumsprozesses durch die Masse einer Probe ausbreitet, wird eine Mikroleitung gebildet. das Vorhandensein einer hohen Dichte von Mikroröhrchen innerhalb eines Wafers führt zu einem Ausbeuteverlust bei dem Vorrichtungsherstellungsprozeß. Mikropipes und Schraubenversetzungen in epitaktischen Schichten werden normalerweise von den Substraten abgeleitet, auf denen die Epitaxie durchgeführt wird. Mikrorohre werden als Leerzylinder-Schraubenversetzungen mit großer Spannungsenergie angesehen (d. h. sie haben einen großen Burger-Vektor); Sie folgen der Wachstumsrichtung (c-Achse) in Siliziumcarbid-Boules und Substraten, die sich in die abgeschiedenen Epitaxieschichten ausbreiten. Faktoren, die die Bildung von Mikroröhrchen (und anderen Defekten) beeinflussen, sind solche Wachstumsparameter wie Temperatur, Übersättigung, Dampfphasenstöchiometrie, Verunreinigungen und die Polarität der Impfkristalloberfläche. Die Mikroleitchendichte (mpd) ist ein entscheidender Parameter für Siliciumcarbid (s) -Substrate, der die Qualität, Stabilität und Ausbeute der auf diesen Substraten aufgebauten Halbleitervorrichtungen bestimmt. Die Bedeutung von mpd wird dadurch unterstrichen, dass alle bestehenden Spezifikationen für 6h- und 4h-Substrate Obergrenzen setzen.
Wafer werden aus Kristallen mit einer regelmäßigen Kristallstruktur gezüchtet, wobei Silicium eine kubische Diamantstruktur mit einem Gitterabstand von 5,430710 Å (0,5430710 nm) aufweist. Wenn die Wafer in Wafer geschnitten werden, wird die Oberfläche in einer von mehreren als Kristallausrichtungen bekannten relativen Richtungen ausgerichtet. Die Orientierung wird durch den Miller-Index definiert, wobei [100] - oder [111] -Flächen am häufigsten für Silicium verwendet werden. Die Orientierung ist wichtig, da viele der strukturellen und elektronischen Eigenschaften eines Einkristalls stark anisotrop sind. Die Ionenimplantationstiefen hängen von der Kristallorientierung des Wafers ab, da jede Richtung unterschiedliche Wege für den Transport bietet. Die Waferspaltung tritt typischerweise nur in wenigen wohldefinierten Richtungen auf. das Ritzen des Wafers entlang von Spaltebenen ermöglicht es, dass es leicht in einzelne Chips (\"Chips\") zerteilt werden kann, so dass die Milliarden von einzelnen Schaltungselementen auf einem durchschnittlichen Wafer in viele einzelne Schaltungen aufgeteilt werden können. in Siliciumcarbid die Wachstumsebene des kristallinen Siliciumcarbids. Orientierungen werden unter Verwendung von Miller-Indizes wie (0001) usw. beschrieben. Verschiedene Wachstumsebenen und -orientierungen weisen unterschiedliche Anordnungen der Atome oder des Gitters auf, wenn sie aus einem bestimmten Winkel betrachtet werden.
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