A SiC lapkagyártási folyamat rövid bemutatása

Az élvonalbeli félvezetőipar nélkülözhetetlen hordozóanyagakéntszilícium-karbid ostyákkiváló termikus és elektromos tulajdonságokkal büszkélkedhet, és széles körű alkalmazási lehetőségekkel büszkélkedhet a magas hőmérsékletű, nagyfrekvenciás, nagy teljesítményű és sugárzásálló integrált elektronikus eszközökben.

Mivel a SiC szubsztrátumok megmunkálási pontossága közvetlenül befolyásolja a végső félvezető eszközök teljesítményét, rendkívül szigorú követelmények támasztják a félvezetőgyártási alkalmazásokhoz használt SiC lapkák felületi minőségét. Ez a cikk röviden leírja a kiváló minőségű szilícium-karbid lapkák gyártási folyamatát.

1. Nyersanyag előkészítés

A nagy tisztaságú szilíciumpor és szénpor meghatározott arányban keverve 2000 ℃-ot meghaladó hőmérsékleten reagálnak szilícium-karbid részecskék szintetizálására. Ezután a kiváló minőségű szilícium-karbid mikropor, amely teljes mértékben megfelel a SiC kristálynövekedés követelményeinek, olyan finomítási eljárásokon megy keresztül, mint a zúzás és a vegyi tisztítás.

2. Kristálynövekedés

A kiváló minőségű SiC mikroport egy magas hőmérsékletű kemencében helyezik a tégelybe, majd szublimációs hőmérsékletére melegítik, amelyben gázokra, például Si, Si2C és SiC2 bomlik. Axiális hőmérsékleti gradiens hatására ezek a gázok felfelé vándorolnak a kemence felső zónájába, és a SiC oltókristály körül lerakódnak, fokozatosan hengeres tömbbé nőve.

3. Rúdfeldolgozás és ostyaszeletelés

A kitermelt szilícium-karbid tömböt röntgensugaras egykristályos orientáló műszerrel orientálják, és felületi simítással és hengeres csiszolással szabványos átmérőjű nyersdarabokká dolgozzák fel. A kész szabványos SiC nyersdarabokat ezután vékony, legfeljebb 1 mm vastag lapkákra szeleteljük többhuzalos szeletelő berendezéssel.

4. Ostya lelapolás és polírozás

A szeletelt ostyákat különböző szemcseméretű gyémánt lefedő szuszpenziókkal őrlik a kívánt síkság és érdesség elérése érdekében, kombinált mechanikai polírozás és kémiai mechanikai polírozási eljárásokat alkalmaznak a SiC lapkák sérülésmentes ultrasima felületének eléréséhez.

5. Ostya ellenőrzése

A SiC lapkák különféle paramétereit professzionális eszközökkel tesztelik, beleértve az optikai mikroszkópot, röntgendiffraktométert, atomerő-mikroszkópot, érintésmentes ellenállásmérőt, felületi síkosság-vizsgálót és átfogó felületi hibavizsgálót. A vizsgált elemek között szerepel a mikrocső sűrűsége, a kristályminőség, a felületi érdesség, az ellenállás, a vetemedés, az ív, a vastagság változása és a felületi karcolások, amelyek alapján az egyes ostyák minőségi besorolása történik.

6. Ostya tisztítás

CsiszoltSiC ostyákjellemzően vegyi tisztítószerekkel és ultratiszta vízzel tisztítják, hogy alaposan eltávolítsák a nem kívánt felületi szennyeződéseket és a maradék polírozó zagyot, majd ultranagy tisztaságú nitrogénatmoszférában centrifugálással szárítják. A megtisztított és szárított ostyákat tiszta ostya kazettákba csomagolják a félvezető minőségű tisztatérben, így teljes mértékben megfelelnek a downstream tisztasági szabványoknak.