Kort introduktion till tillverkningsprocessen för SiC Wafer

Som det oumbärliga substratmaterialet i den banbrytande halvledarindustrin,kiselkarbidskivoruppvisar utmärkta termiska och elektriska egenskaper, med breda tillämpningsmöjligheter inom integrerade elektroniska enheter med hög temperatur, hög frekvens, hög effekt och strålningsbeständig.

Eftersom bearbetningsprecisionen hos SiC-substrat direkt påverkar prestandan hos slutliga halvledarenheter, ställs extremt stränga krav på ytkvaliteten på SiC-skivor för tillverkning av halvledartillämpningar. Detta dokument beskriver kortfattat tillverkningsprocessen av högkvalitativa kiselkarbidskivor.

1. Råmaterialberedning

Högrent kiselpulver och kolpulver, blandade i ett specifikt förhållande, reageras vid en temperatur som överstiger 2000 ℃ för att syntetisera kiselkarbidpartiklar. Och sedan genomgår det högkvalitativa kiselkarbidmikropulvret som helt uppfyller kraven för SiC-kristalltillväxt efterföljande raffineringsförfaranden som krossning och kemisk rengöring.

2. Kristalltillväxt

Högkvalitativt SiC-mikropulver placeras i degeln i en högtemperaturugn och värms sedan upp till dess sublimeringstemperatur, där det sönderdelas till gaser som Si, Si₂C och SiC₂. Under inverkan av en axiell temperaturgradient migrerar dessa gaser uppåt till den övre ugnszonen och avsätter sig runt SiC-frökristallen, och växer gradvis till ett cylindriskt göt.

3. Götbearbetning och skivning av skivor

Det växande kiselkarbidgötet orienteras av ett röntgeninstrument för enkristallorientering och bearbetas till ämnen med standarddiameter genom ytplanering och cylindrisk slipning. De färdiga standard-SiC-ämnena skivas sedan i tunna skivor med en tjocklek på högst 1 mm med flertrådsskärningsutrustning.

4. Wafer Lapping & Polering

Skivade wafers mals genom att använda diamantlappslam av olika partikelstorlekar för att uppnå den erforderliga planheten och strävheten, kombinerade mekaniska polerings- och kemiskmekaniska poleringsprocesser tillämpas för att erhålla den skadefria ultrasläta ytan på SiC-wafers.

5. Wafer Inspection

Olika parametrar för SiC-skivor testas av professionella instrument, inklusive optiskt mikroskop, röntgendiffraktometer, atomkraftmikroskop, beröringsfri resistivitetstestare, ytplanhetstestare och omfattande ytdefekttestare. De testade föremålen inkluderar mikrorördensitet, kristallkvalitet, ytjämnhet, resistivitet, varp, båge, tjockleksvariation och ytrepor, baserat på vilka kvalitetsgraden för varje wafer klassificeras.

6. Rengöring av rån

PoleradSiC-skivorrengörs vanligtvis med kemiska rengöringsmedel och ultrarent vatten för att noggrant ta bort oönskade ytföroreningar och kvarvarande poleringsslam och torkas sedan i en kväveatmosfär med ultrahög renhet med centrifuger. De rengjorda och torkade waferna förpackas i rena waferkassetter i renrummet av halvledarkvalitet, vilket gör att de helt uppfyller nedströms renhetsstandarder.