Huvudsteg i SiC-substratbearbetning

Bearbetningen av 4H-SiC-substratomfattar huvudsakligen följande steg:

1. Kristallplansorientering: Använd röntgendiffraktionsmetoden för att orientera kristallgötet. När en stråle av röntgenstrålar infaller på kristallplanet som behöver orienteras, bestäms kristallplanets riktning av den diffrakterade strålens vinkel.

2. Cylindrisk tumling: Diametern på enkristallen som växer i grafitdegeln är större än standardstorleken, och diametern reduceras till standardstorleken genom cylindrisk tumling.

3. Ändslipning: 4-tums 4H-SiC-substratet har vanligtvis två positioneringskanter, huvudpositioneringskanten och hjälppositioneringskanten. Positioneringskanterna slipas ut genom ändytan.

4. Trådskärning: Trådskärning är en viktig process vid bearbetning av 4H-SiC-substrat. Sprickskador och kvarvarande skador under ytan orsakade under trådkapningsprocessen kommer att ha en negativ inverkan på den efterföljande processen. Å ena sidan kommer det att förlänga den tid som krävs för den efterföljande processen, och å andra sidan kommer det att orsaka förlust av själva wafern. För närvarande är den mest använda kiselkarbidtrådskärningsprocessen fram- och återgående diamantbunden abrasiv flertrådsskärning. De4H-SiC götskärs huvudsakligen av den fram- och återgående rörelsen av en metalltråd bunden med diamantslipmedel. Tjockleken på den trådskurna wafern är cirka 500 μm, och det finns ett stort antal trådskurna repor och djupa skador under ytan på waferns yta.

5. Fasning: För att förhindra flisor och sprickor i kanten av skivan under efterföljande bearbetning, och för att minska förlusten av slipkuddar, polerkuddar, etc. i efterföljande processer, är det nödvändigt att slipa de vassa skivkanterna efter tråden skära i Ange formen.

6. Gallring: Trådskärningsprocessen för 4H-SiC-göt lämnar ett stort antal repor och skador under ytan på skivans yta. Diamantslipskivor används för gallring. Huvudsyftet är att ta bort dessa repor och skador så mycket som möjligt.

7. Slipning: Slipningsprocessen är uppdelad i grovslipning och finslipning. Den specifika processen liknar den för gallring, men borkarbid- eller diamantslipmedel med mindre partikelstorlekar används och avlägsningshastigheten är lägre. Det tar främst bort de partiklar som inte kan tas bort i gallringsprocessen. Skador och nyintroducerade skador.

8. Polering: Polering är det sista steget i 4H-SiC substratbearbetning, och delas även upp i grovpolering och finpolering. Skivans yta producerar ett mjukt oxidskikt under verkan av polervätska, och oxidskiktet avlägsnas under den mekaniska verkan av aluminiumoxid- eller kiseloxidslipande partiklar. Efter att denna process är slutförd finns det i princip inga repor och skador under ytan på substratets yta, och det har extremt låg ytjämnhet. Det är en nyckelprocess för att uppnå en ultrajämn och skadefri yta på 4H-SiC-substratet.

9. Rengöring: Ta bort partiklar, metaller, oxidfilmer, organiskt material och andra föroreningar som finns kvar i bearbetningsprocessen.