Pasirinkus medžiagą, įrankio našumą dažnai lemia kiekybiniai rodikliai, tokie kaip storio vienodumas, dalelių lygis ir grynumas. Šiame straipsnyje pateikiami pagrindiniai CVD SiC dangos kokybės matmenys priimant ir naudojant, padedant pereiti nuo „specifikacijų atitikimo“ prie „galima patikrinti ataskaitą ir numatyti riziką.

1.Kodėl storio tolygumas tiesiogiai veikia šiluminį lauką ir plėvelės našumą?

Pagrindinė išvada:Nevienodas dangos storis keičia vietinę šiluminę varžą ir paviršiaus būklę, o tai savo ruožtu turi įtakos temperatūros vienodumui ir epitaksiniam plėvelės storio pasiskirstymui. Tipiškas inžinerijos tikslas yra kontroliuoti storio vienodumą ± 5 % ribose, matavimo taškai dedami kritinėse detalės zonose, o ne tik žiūrint į vidutinę vertę.

Karštos zonos dalims, tokioms kaip susceptoriai ir pakaitinimo žiedai, danga yra ir cheminis barjeras, ir šiluminio kelio dalis. Esant tokiam pačiam vardiniam storiui, dideli nuokrypiai tarp krašto ir centro arba tarp griovelių ir plokščių sričių gali sustiprinti vienodumo pokyčius proceso lango krašte.

Su storiu susiję daiktai, kuriuos reikia žiūrėti

• Nominalus storis ir tolerancijos diapazonas (pritaikytas prie proceso ir dalies struktūros)

• Kelių taškų vienodumas (rekomenduojama uždengti vidurio, kraštų ir konstrukcijos pereinamąsias zonas)

• Ar skirtumai tarp kritinių ir nekritinių veidų yra priimtino diapazono ribose

2.Kokios kiekybiškai įvertinamos metrikos reikalingos dalelių kontrolei?

Pagrindinė išvada:Dalelių kontrolė negali sustoti ties „mažai dalelių“. Jis turėtų nusileisti ant paviršiaus švarumo, tankio ir miltelių susidarymo rizikos naudojant. Inžinerinėje praktikoje dažnai naudojamos dalelės ploto vienetui, paviršiaus šiurkštumas ir dangos vientisumas kaip tikrinimo elementai, kai jie gaunami ir prieš naudojant įrankį. Tikslinis dalelių lygis gali būti lygus ≤0,1/cm² ir gali būti sugriežtintas arba sumažintas kiekvienam gamyklos procesui.

Epitaksija ir ofortas yra jautrūs dalelėms. Jei danga porėta, mikroįtrūkusi arba lokaliai per stora/plona, ​​didesnė tikimybė, kad po naudojimo ji taps dalelių šaltiniu. Paviršiaus būklės patikslinimas gaunamo priėmimo metu yra veiksmingesnis nei kaltės priskyrimas iškilus problemoms.

Dalelių ir paviršiaus patikros taškai

• Išvaizda: vienodos spalvos, nėra akivaizdžių duobių, pūslių ar išsisluoksniavimo

• Ar paviršiaus šiurkštumas (Ra) yra sutartame diapazone

• Ar pateikiami teiginiai apie daleles arba švarumą (pagal abipusiai suderintus bandymo metodus)

3.Kaip patikrinimo metu patikrinti grynumą, storį ir paviršiaus būklę?

Pagrindinė išvada:GDMS/ICP-OES grynumo ataskaitas, storio ir vienodumo duomenis, išvaizdą ir kritinius matmenis rekomenduojama laikyti standartiniu gaunamu paketu. Dangos grynumas gali būti mažesnis nei 5 ppm; kai kurios partijos siekia 99,99995%. Ataskaitos turėtų būti susietos su konkrečiomis siuntomis ir dalimis, kad būtų galima atsekti.

Vykdomasis priėmimo sąrašas yra naudingesnis nei žodinis „atitinka specifikaciją“. Toliau nurodytus elementus galima pakoreguoti pagal augalų reikalavimus ir įrašyti į pirkimo ir IQC dokumentus.

Rekomenduojamas gaunamų siuntų kontrolinis sąrašas

Prieš naudojant įrankį, vis tiek rekomenduojama patikrinti temperatūros vienodumą ir dalelių veikimą. Perduota ataskaita negarantuoja optimalaus našumo proceso lange, tačiau gali labai sumažinti įrankio sugedusios partijos tikimybę.

4.Praktinės rekomendacijos kokybės derinimo inžinieriams

Pagrindinė išvada:Įrašykite storio vienodumą, daleles / paviršių ir grynumą į vykdomąsias priėmimo sąlygas ir reikalaukite, kad ataskaitos būtų susietos su partijomis. Kai atsiranda nukrypimų, pirmiausia palyginkite kitus tos pačios partijos įrankius ir atlikite pakeitimus, tada nuspręskite, ar atnaujinti medžiagos sprendimą.

Rekomenduojama seka:

1. Pirkimo specifikacijoje apibrėžkite storio toleranciją, vienodumo tikslą, grynumo metodą ir ribas bei išvaizdos reikalavimus.

2. Kai gaunama, patikrinkite ataskaitą pagal fizinę partiją; pavyzdiniai kritiniai matmenys ir išvaizda.

3. Pakeitę naują partiją arba pakeitę procesą, paleiskite nedidelę įrankio partiją, kad patikrintumėte daleles ir vienodumą.

4. Kai eksploatavimo laikas arba dalelės yra neįprasti, lygiagrečiai ištirkite dangos duomenis ir krosnies / proceso sąlygas; vengti priskyrimo dėl vienos priežasties.

5.Atvejo analizė: Priėmimo spraga, kai vidutinis storis praėjo, bet kraštas nepavyko

Pagrindinė išvada:Neužtenka nurodyti tik vidutinį storį. Vietinis retinimas arba sustorėjimas prie krašto ir struktūrinių pereinamųjų zonų tiesiogiai padidina dalelių ir šiluminio lauko riziką. Priėmimas turi nurodyti kelių taškų vienodumą ir matavimo vietas – ne tik tai, ar disko vidurkis patenka į vardinę leistiną nuokrypį.

Inžinerinė pastaba:

Po aSiC epitaksijalinija pristatė naują specifikacijąCVD SiC padengtassusceptor, IQC patikrino tiekėjo ataskaitą: tiek vardinis storis, tiek vidutinis disko storis neviršijo sutarto nuokrypio, GDMS grynumas praėjo, o išvaizda neparodė jokios akivaizdžios anomalijos, todėl partija buvo išleista įrankiui. Po maždaug dvidešimties paleidimų kai kuriuose dėkluose pakartotinai matėsi kylančios dalelės ir vietinė plėvelės plonėjimas atitinkamoje plokštelės krašto srityje, o kiti tos pačios partijos padėklai veikė normaliai. Iš pradžių buvo įtariamas procesų dujų paskirstymas, bet kai ta pati kamera buvo perjungta atgal į senų specifikacijų padėklus, krašto problema aiškiai atslūgo, nurodant pačią naują partiją. Kelių taškų storio matavimas sugedusiose dalyse, palyginti su tos pačios partijos įprastomis dalimis, tada parodė: disko vidurkis iš tiesų atitiko specifikaciją, tačiau išorinio žiedo taškai šalia krašto buvo sistemingai apie 8–12 % ploni, jau viršijant gamyklos vidinio vienodumo tikslą – ±5 %; plonos zonos labai sutapo su daug dalelių turinčiomis zonomis. Pagrindinė priežastis buvo nusėdimo greitis grioveliuose ir išorinis žiedas, kuris nebuvo visiškai kalibruotas šiai struktūrai; išsiunčiamoje ataskaitoje buvo pateiktas tik vidurkis, be sutarto daugiabalio skirstymo. Tada eilutėje buvo įrašytas „centro + krašto + griovelio perėjimas“ kelių taškų vienodumas į privalomus gaunamus patikrinimus ir reikalaujama, kad ataskaitose būtų įtrauktas matavimo taškų žemėlapis. Tiekėjui pakoregavus išorinio žiedo proceso langą kitose partijose, kraštinės dalelės ir plėvelės storio kitimas grįžo į istorinį lygį. Šis atvejis rodo: vidutinis specifikacijose nereiškia vienodumo specifikacijoje. Termiškai jautriems suskeptoriams, priimant be kelių taškų storio ir vietos duomenų, linijoje gali atsirasti vietinių defektų. Matavimo taško išdėstymo ir vienodumo tikslo, pvz., ±5 %, įrašymas į specifikaciją yra veiksmingesnis nei po to ginčytis, ar „ataskaita buvo priimtina“.

6.DUK

1. Ar ±5 % storio vienodumas yra privalomas standartas?

Tai bendras inžinerinis tikslas, o ne unikalus teisinis standartas. Su tiekėju galima susitarti dėl griežtesnio ar šiek tiek platesnio asortimento, atsižvelgiant į detalės struktūrą ir proceso jautrumą. Svarbu yra matavimo taškų aprėptis ir ataskaitos atsekamumas.

2. Ar ≤0,1/cm² taikoma visiems procesams?

Tai yra atskaitos dydžio tvarka. Galutiniai kriterijai turi atitikti gamyklos kameros, proceso ir derliaus reikalavimus, o bandymo metodas ir sprendimo taisyklės yra įrašytos specifikacijoje.

3. Ar užtenka vien grynumo ataskaitos?

Ne. Grynumas, storis/vienodumas ir išvaizda (plius sutarta paviršiaus metrika) turėtų būti prieinami kartu; matmenų atitikimas taip pat turi įtakos įrankio naudojimui.

4. Ką daryti, jei ataskaita praeina, bet įrankio dalelių vis dar yra daug?

Pirmiausia palyginkite kitus tos pačios partijos įrankius, naujausius proceso / priežiūros pakeitimus ir valymo būseną, tada įvertinkite, ar reikia koreguoti dangos tirpalą arba proceso langelį. Jei reikia, patikrinkite pasirinkimo sprendimo ir įrangos suderinamumo grupių puslapius.

5. Kokią su kokybe susijusią pagalbą gali suteikti VeTek?

Gali būti pateiktos GDMS/ICP-OES ir panašios analizės ataskaitos, storio ir vienodumo duomenys, mėginių patikrinimas ir techninė komunikacija apie nukrypimus (įskaitant anglų kalba).

7.Santrauka ir tolesni žingsniai

Pasirinkus tinkamą medžiagą, storio vienodumas, dalelių kontrolė ir grynumas nusprendžia, ar tam tikra partija gali stabiliai patekti į proceso langą. Šių trijų įrašymas į patikrinamas priėmimo sąlygas ir reikalavimas, kad ataskaitos būtų priskirtos partijoms, yra tiesiausias būdas sumažinti įrankio riziką.

Jei jums reikia konkrečios dalies priėmimo metrikos arba pagalbos interpretuojant ataskaitas, kviečiame susisiekti su VeTek technine komanda. Dr. Xiao ir inžinierių komanda gali padėti suderinti specifikacijas, patikrinti mėginius ir analizuoti anomalijas.

Norėdami sužinoti pasirinkimo logiką, žr.VETEK | Kaip pasirinkti SiC dangą, TaC dangą arba kietą SiC pagal proceso sąlygas; visą sistemą rasite ramsčio puslapyjeCVD SiC, TaC ir kietojo SiC veikimo ribos epitaksijos ir ėsdinimo procesuose.

Pagrindinės nuorodos ir duomenų šaltiniai

1. VeTek Semiconductor vidinė inžinerija ir klientų priėmimo praktika.

2. Metriniai grynumo, storio vienodumo ir dalelių kontrolės aprašymai CVD dangos eksploatacinių medžiagų pasirinkimo inžinerijos vadove puslaidininkių epitaksijos ir ėsdinimo įrangai.

3. Oficialios VeTek svetainės gaminys ir techninės medžiagos: https://www.veteksemicon.com/silicon-carbide-coating

Pastaba: vienodumo, dalelių ir grynumo skaičiai tekste yra tipinės inžinerinės nuorodos; faktinės vertės atitinka sutarties specifikacijas ir išmatuotus rezultatus.

Autorius: „VeTek Semiconductor Technical Engineering Team“ (baigta vadovaujant dr. Xiao)

Dėl tolesnės techninės diskusijos ar pavyzdžio įvertinimo susisiekite su mumis oficialioje svetainėje.