Kort introduksjon til SiC Wafer Fabrication Process

Som det uunnværlige substratmaterialet i den banebrytende halvlederindustrien,silisiumkarbidskiverviser utmerkede termiske og elektriske egenskaper, og kan skilte med brede bruksmuligheter innen høytemperatur, høyfrekvente, høyeffekts og strålingsbestandige integrerte elektroniske enheter.

Siden bearbeidingspresisjonen til SiC-substrater direkte påvirker ytelsen til endelige halvlederenheter, stilles det ekstremt strenge krav til overflatekvaliteten til SiC-skiver for bruk i halvlederproduksjon. Denne artikkelen beskriver kort produksjonsprosessen av høykvalitets silisiumkarbidskiver.

1. Råvareforberedelse

Høyrent silisiumpulver og karbonpulver, blandet i et spesifikt forhold, reageres ved en temperatur som overstiger 2000 ℃ for å syntetisere silisiumkarbidpartikler. Og så gjennomgår det høykvalitets silisiumkarbidmikropulveret som fullt ut oppfyller kravene til SiC-krystallvekst påfølgende raffineringsprosedyrer som knusing og kjemisk rengjøring.

2. Krystallvekst

SiC-mikropulver av høy kvalitet plasseres i digelen i en høytemperaturovn og varmes deretter opp til sublimeringstemperaturen, der det spaltes til gasser som Si, Si2C og SiC2. Under påvirkning av en aksial temperaturgradient migrerer disse gassene oppover til den øvre ovnssonen og avsettes rundt SiC-frøkrystallen, og vokser gradvis til en sylindrisk barre.

3. Ingot Processing & Wafer slicing

Silisiumkarbidblokken som er vokst orienteres av et røntgen-enkrystallorienteringsinstrument og behandles til emner med standard diameter gjennom flatflating og sylindrisk sliping. De ferdige standard SiC-emnene skjæres deretter i tynne skiver med en tykkelse på ikke mer enn 1 mm ved hjelp av flertrådsskjæringsutstyr.

4. Wafer Lapping & Polering

Skivede wafere males ved å bruke diamantlappende oppslemminger av forskjellige partikkelstørrelser for å oppnå den nødvendige flatheten og ruheten, kombinert mekanisk polering og kjemisk-mekaniske poleringsprosesser brukes for å oppnå den skadefrie ultraglatte overflaten til SiC-wafere.

5. Wafer Inspeksjon

Ulike parametere for SiC-skiver blir testet av profesjonelle instrumenter, inkludert optisk mikroskop, røntgendiffraktometer, atomkraftmikroskop, berøringsfri resistivitetstester, overflateplanhetstester og omfattende overflatedefekttester. De testede elementene inkluderer mikrorørtetthet, krystallkvalitet, overflateruhet, resistivitet, varp, bue, tykkelsesvariasjon og overflateriper, basert på hvilke kvalitetskarakteren til hver wafer er klassifisert.

6. Vaffelrengjøring

PolertSiC wafererengjøres vanligvis med kjemiske rengjøringsmidler og ultrarent vann for å fjerne uønskede overflateforurensninger og gjenværende poleringsoppslemming og tørkes deretter i en nitrogenatmosfære med ultrahøy renhet med sentrifugerer. De rensede og tørkede skivene pakkes inn i rene waferkassetter i renrommet av halvlederkvalitet, noe som gjør at de fullt ut oppfyller nedstrøms renhetsstandarder.