ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଏକକ ସ୍ଫଟିକ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣର ୱେଫର୍ ଭୂପୃଷ୍ଠ ଗୁଣ ଉପରେ ପ୍ରଭାବ |

ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ପାୱାର୍ ଡିଭାଇସ୍ ପାୱାର୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ସିଷ୍ଟମରେ ଏକ ମୂଳ ସ୍ଥାନ ଅଧିକାର କରେ, ବିଶେଷତ artificial କୃତ୍ରିମ ବୁଦ୍ଧି, 5G ଯୋଗାଯୋଗ ଏବଂ ନୂତନ ଶକ୍ତି ଯାନ ଭଳି ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାର ଦ୍ରୁତ ବିକାଶ ପରିପ୍ରେକ୍ଷୀରେ, ସେମାନଙ୍କ ପାଇଁ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଆବଶ୍ୟକତା ଉନ୍ନତ ହୋଇଛି |

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ |(4H-SiC) ଉଚ୍ଚ କ୍ଷମତା ସମ୍ପନ୍ନ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ପାୱାର୍ ଡିଭାଇସ୍ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଏକ ଆଦର୍ଶ ପଦାର୍ଥ ହୋଇପାରିଛି ଯେପରିକି ଏହାର ବ୍ୟାପକତା ଯେପରିକି ପ୍ରଶସ୍ତ ବ୍ୟାଣ୍ଡଗ୍ୟାପ୍, ଉଚ୍ଚ ଥର୍ମାଲ୍ କଣ୍ଡକ୍ଟିଭିଟି, ହାଇ ବ୍ରେକଡାଉନ୍ ଫିଲ୍ଡ ଶକ୍ତି, ଉଚ୍ଚ ସାଚୁଚରେସନ୍ ଡ୍ରାଇଫ୍ ହାର, ରାସାୟନିକ ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ବିକିରଣ ପ୍ରତିରୋଧ | ଅବଶ୍ୟ, 4H-SiC ର ଉଚ୍ଚ କଠିନତା, ଉଚ୍ଚ ଚତୁରତା, ଶକ୍ତିଶାଳୀ ରାସାୟନିକ ନିଷ୍କ୍ରିୟତା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ଅସୁବିଧା | ବଡ଼ ଆକାରର ଉପକରଣ ପ୍ରୟୋଗଗୁଡ଼ିକ ପାଇଁ ଏହାର ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ୱେଫର୍ ର ଭୂପୃଷ୍ଠ ଗୁଣ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ |
ତେଣୁ, 4H-SiC ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ୱାଫର୍ଗୁଡ଼ିକର ଭୂପୃଷ୍ଠ ଗୁଣରେ ଉନ୍ନତି ଆଣିବା, ବିଶେଷତ the ୱେଫର୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପୃଷ୍ଠରେ ନଷ୍ଟ ହୋଇଥିବା ସ୍ତରକୁ ଅପସାରଣ କରିବା, ଦକ୍ଷ, ନିମ୍ନ-କ୍ଷତି ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣାତ୍ମକ 4H-SiC ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ୱେଫର୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ହାସଲ କରିବାର ଚାବିକାଠି |

ପରୀକ୍ଷଣ |
ଏହି ପରୀକ୍ଷଣରେ 4-ଇଞ୍ଚ N- ପ୍ରକାର 4H-SiC ଇନଗୋଟ୍ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥାଏ ଯାହା ଶାରୀରିକ ବାଷ୍ପ ପରିବହନ ପଦ୍ଧତି ଦ୍ grown ାରା ବ grown ିଥାଏ, ଯାହା ତାର କାଟିବା, ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ, ରୁଗ୍ ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ, ସୂକ୍ଷ୍ମ ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ ଏବଂ ପଲିସିଂ ମାଧ୍ୟମରେ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କରିଥାଏ ଏବଂ C ପୃଷ୍ଠ ଏବଂ ସି ପୃଷ୍ଠର ଅପସାରଣ ଘନତାକୁ ରେକର୍ଡ କରିଥାଏ | ଏବଂ ପ୍ରତ୍ୟେକ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ଅନ୍ତିମ ୱେଫର୍ ଘନତା |

ଚିତ୍ର 1 4H-SiC ସ୍ଫଟିକ୍ ସଂରଚନାର ସ୍କିଜେଟିକ୍ ଚିତ୍ର |

ଚିତ୍ର 2 ଘନତା C- ପାର୍ଶ୍ୱ ଏବଂ 4H ର Si- ପାର୍ଶ୍ୱରୁ ଅପସାରିତ |SiC ୱାଫର୍ |ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପଦକ୍ଷେପ ଏବଂ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପରେ ୱେଫର୍ ର ଘନତା |

 

ୱେଫର୍ ର ଘନତା, ଭୂପୃଷ୍ଠ ମର୍ଫୋଲୋଜି, ରୁଗ୍ନେସ୍ ଏବଂ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣଗୁଡିକ ୱେଫର୍ ଜ୍ୟାମିତି ପାରାମିଟର ପରୀକ୍ଷଣକାରୀ, ଡିଫେରିଏଲ୍ ଇଣ୍ଟରଫେରେନ୍ସ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପ୍, ପରମାଣୁ ଶକ୍ତି ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପ୍, ଭୂପୃଷ୍ଠ ରୁଗ୍ନେସ୍ ମାପ ଯନ୍ତ୍ର ଏବଂ ନାନୋଏଣ୍ଟେଣ୍ଟର୍ ଦ୍ୱାରା ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ବର୍ଣ୍ଣିତ ହୋଇଥିଲା | ଏହା ସହିତ, ୱେଫରର ସ୍ଫଟିକ୍ ଗୁଣର ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନ ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ-ବିଭେଦନ ଏକ୍ସ-ରେ ଡିଫ୍ରାକ୍ଟୋମିଟର ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଥିଲା |
ଏହି ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ପଦକ୍ଷେପ ଏବଂ ପରୀକ୍ଷା ପଦ୍ଧତିଗୁଡିକ 4H- ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ସମୟରେ ପଦାର୍ଥ ଅପସାରଣ ହାର ଏବଂ ଭୂପୃଷ୍ଠ ଗୁଣ ଅଧ୍ୟୟନ ପାଇଁ ବିସ୍ତୃତ ବ technical ଷୟିକ ସହାୟତା ପ୍ରଦାନ କରେ |SiC ୱାଫର୍ |.
ପରୀକ୍ଷଣ ମାଧ୍ୟମରେ, ଅନୁସନ୍ଧାନକାରୀମାନେ ପଦାର୍ଥ ଅପସାରଣ ହାର (MRR), ଭୂପୃଷ୍ଠ ମର୍ଫୋଲୋଜି ଏବଂ ରୁଗ୍ଣତା, ଏବଂ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣ ଏବଂ 4H ର ସ୍ଫଟିକ୍ ଗୁଣର ପରିବର୍ତ୍ତନକୁ ବିଶ୍ଳେଷଣ କଲେ |SiC ୱାଫର୍ |ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପଦକ୍ଷେପରେ (ତାର କାଟିବା, ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ, ରୁଗ୍ ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ, ସୂକ୍ଷ୍ମ ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ, ପଲିସିଂ) |

ଚିତ୍ର 3 C-face ଏବଂ Si-face ର ସାମଗ୍ରୀ ଅପସାରଣ ହାର 4H-SiC ୱାଫର୍ |ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପଦକ୍ଷେପରେ |

ଅଧ୍ୟୟନରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ 4H-SiC ର ବିଭିନ୍ନ ସ୍ଫଟିକ୍ ଚେହେରାର ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣର ଆନିସୋଟ୍ରପି ହେତୁ ସମାନ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ସି-ଫେସ୍ ଏବଂ ସି-ଫେସ୍ ମଧ୍ୟରେ MRR ରେ ପାର୍ଥକ୍ୟ ଅଛି, ଏବଂ C- ମୁଖର MRR ତୁଳନାରେ ଯଥେଷ୍ଟ ଅଧିକ | ସି-ମୁହଁର | ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପଦକ୍ଷେପଗୁଡ଼ିକର ଅଗ୍ରଗତି ସହିତ, ଭୂପୃଷ୍ଠ ମର୍ଫୋଲୋଜି ଏବଂ 4H-SiC ୱାଫର୍ଗୁଡ଼ିକର ରୁଗ୍ଣ ଧୀରେ ଧୀରେ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ ହୁଏ | ପଲିସିଂ ପରେ, ସି-ଫେସ୍ ର ରା ହେଉଛି 0.24nm, ଏବଂ Si-face ର Ra 0.14nm ରେ ପହଞ୍ଚିଛି, ଯାହା ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧିର ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରିପାରିବ |

ଚିତ୍ର 4 ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପଦକ୍ଷେପ ପରେ 4H-SiC ୱାଫରର C ପୃଷ୍ଠର (a ~ e) ଏବଂ Si ପୃଷ୍ଠ (f ~ j) ର ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପ୍ ଚିତ୍ର |

ଚିତ୍ର 5 CLP, FLP ଏବଂ CMP ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପଦକ୍ଷେପ ପରେ 4H-SiC ୱାଫରର C ପୃଷ୍ଠ (a ~ c) ଏବଂ Si ପୃଷ୍ଠ (d ~ f) ର ପରମାଣୁ ଶକ୍ତି ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପ୍ ଚିତ୍ର |

ଚିତ୍ର 6 (କ) ଇଲେଷ୍ଟିକ୍ ମଡ୍ୟୁଲସ୍ ଏବଂ (ଖ) ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପଦକ୍ଷେପ ପରେ C ପୃଷ୍ଠର କଠିନତା ଏବଂ 4H-SiC ୱେଫର୍ ର Si ପୃଷ୍ଠ |

ଯାନ୍ତ୍ରିକ ସମ୍ପତ୍ତି ପରୀକ୍ଷଣ ଦର୍ଶାଏ ଯେ ୱେଫର୍ ର C ପୃଷ୍ଠରେ ସି ଭୂପୃଷ୍ଠ ସାମଗ୍ରୀ ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ କଠିନତା ଅଛି, ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ସମୟରେ ଅଧିକ ଭଗ୍ନ ଭଙ୍ଗା, ଦ୍ରୁତ ପଦାର୍ଥ ଅପସାରଣ, ଏବଂ ଅପେକ୍ଷାକୃତ ଖରାପ ଭୂପୃଷ୍ଠ ମର୍ଫୋଲୋଜି ଏବଂ ରୁଗ୍ଣତା | ପ୍ରକ୍ରିୟାକୃତ ପୃଷ୍ଠରେ ନଷ୍ଟ ହୋଇଥିବା ସ୍ତରକୁ ହଟାଇବା ହେଉଛି ୱେଫର୍ ର ଭୂପୃଷ୍ଠର ଗୁଣରେ ଉନ୍ନତି ଆଣିବା ପାଇଁ ଚାବି | 4H-SiC (0004) ରକିଂ ବକ୍ରର ଅର୍ଦ୍ଧ ଉଚ୍ଚତା ମୋଟେଇ ୱେଫରର ଭୂପୃଷ୍ଠର କ୍ଷତି ସ୍ତରକୁ ଅନ୍ତର୍ନିହିତ ଏବଂ ସଠିକ୍ ଭାବରେ ବର୍ଣ୍ଣିତ ଏବଂ ବିଶ୍ଳେଷଣ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ |

ଚିତ୍ର 7 (0004) ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପଦକ୍ଷେପ ପରେ C-face ର Si-face ଏବଂ 4H-SiC ୱେଫର୍ ର ଅର୍ଦ୍ଧ-ପ୍ରସ୍ଥ |

ଅନୁସନ୍ଧାନ ଫଳାଫଳଗୁଡିକ ଦର୍ଶାଏ ଯେ 4H-SiC ୱେଫର୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପରେ ୱେଫରର ଭୂପୃଷ୍ଠର କ୍ଷତି ସ୍ତର ଧୀରେ ଧୀରେ ଅପସାରିତ ହୋଇପାରିବ, ଯାହା ୱେଫରର ଭୂପୃଷ୍ଠର ଗୁଣବତ୍ତାକୁ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ଉନ୍ନତ କରିଥାଏ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ଦକ୍ଷତା, ସ୍ୱଳ୍ପ କ୍ଷତି ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣାତ୍ମକ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପାଇଁ ଏକ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ସନ୍ଦର୍ଭ ପ୍ରଦାନ କରିଥାଏ | 4H-SiC ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ୱାଫର୍ ର |

ଅନୁସନ୍ଧାନକାରୀମାନେ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପଦକ୍ଷେପ ଯେପରିକି ତାର କାଟିବା, ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ, ରୁଗ୍ ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ, ସୂକ୍ଷ୍ମ ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ ଏବଂ ପଲିସିଂ ମାଧ୍ୟମରେ 4H-SiC ୱାଫର୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କରିଥିଲେ ଏବଂ ୱେଫର୍ ର ଭୂପୃଷ୍ଠ ଗୁଣ ଉପରେ ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକର ପ୍ରଭାବ ଅଧ୍ୟୟନ କରିଥିଲେ |
ଫଳାଫଳଗୁଡିକ ଦର୍ଶାଏ ଯେ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପଦକ୍ଷେପଗୁଡ଼ିକର ଅଗ୍ରଗତି ସହିତ, ଭୂପୃଷ୍ଠର ମର୍ଫୋଲୋଜି ଏବଂ ରୁଫ୍ ଧୀରେ ଧୀରେ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ ହୁଏ | ପଲିସିଂ ପରେ, ସି-ଫେସ୍ ଏବଂ ସି-ଫେସ୍ ର ରୁଗ୍ନେସ୍ ଯଥାକ୍ରମେ 0.24nm ଏବଂ 0.14nm ରେ ପହଞ୍ଚେ, ଯାହା ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧିର ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରେ | ୱେଫରର ସି-ଚେହେରାରେ ସି-ଫେସ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ କଠିନତା ରହିଛି ଏବଂ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ସମୟରେ ଭଙ୍ଗା ଭଙ୍ଗା ହେବାର ସମ୍ଭାବନା ଅଧିକ, ଫଳସ୍ୱରୂପ ଅପେକ୍ଷାକୃତ ଖରାପ ଭୂପୃଷ୍ଠ ମର୍ଫୋଲୋଜି ଏବଂ ରୁଗ୍ଣତା | ପ୍ରକ୍ରିୟାକୃତ ଭୂପୃଷ୍ଠର ଭୂପୃଷ୍ଠର କ୍ଷତି ସ୍ତରକୁ ହଟାଇବା ହେଉଛି ୱେଫର୍ ର ଭୂପୃଷ୍ଠ ଗୁଣର ଉନ୍ନତି ପାଇଁ ଚାବି | 4H-SiC (0004) ରକିଂ ବକ୍ରର ଅର୍ଦ୍ଧ-ମୋଟେଇ ୱେଫର୍ ର ଭୂପୃଷ୍ଠ କ୍ଷତି ସ୍ତରକୁ ଅନ୍ତର୍ନିହିତ ଏବଂ ସଠିକ୍ ଭାବରେ ବର୍ଣ୍ଣିତ କରିପାରିବ |
ଅନୁସନ୍ଧାନରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ 4H-SiC ୱାଫର୍ ପୃଷ୍ଠରେ ନଷ୍ଟ ହୋଇଥିବା ସ୍ତରକୁ ଧୀରେ ଧୀରେ 4H-SiC ୱେଫର୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ମାଧ୍ୟମରେ ଅପସାରଣ କରାଯାଇପାରିବ, ୱେଫରର ଭୂପୃଷ୍ଠର ଗୁଣବତ୍ତାକୁ ଉନ୍ନତ କରି ଉଚ୍ଚ-ଦକ୍ଷତା, ନିମ୍ନ-କ୍ଷତି ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ପାଇଁ ବ technical ଷୟିକ ସନ୍ଦର୍ଭ ପ୍ରଦାନ କରିବ | 4H-SiC ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ୱାଫର୍ ର ଗୁଣାତ୍ମକ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ |