Maikling Panimula sa Proseso ng SiC Wafer Fabrication

Bilang kailangang-kailangan na materyal na substrate sa cutting-edge na industriya ng semiconductor,mga wafer ng silicon carbidenagpapakita ng mahusay na mga katangian ng thermal at elektrikal, na ipinagmamalaki ang malawak na mga prospect ng aplikasyon sa mataas na temperatura, mataas na dalas, mataas na kapangyarihan at radiation-resistant na pinagsamang mga elektronikong aparato.

Dahil ang katumpakan ng machining ng mga substrate ng SiC ay direktang nakakaapekto sa pagganap ng mga panghuling aparatong semiconductor, napakahigpit na mga kinakailangan ay ipinapataw sa kalidad ng ibabaw ng mga SiC wafer para sa mga aplikasyon ng pagmamanupaktura ng semiconductor. Maikling inilalarawan ng papel na ito ang proseso ng pagmamanupaktura ng mataas na kalidad na mga wafer ng silicon carbide.

1. Paghahanda ng Hilaw na Materyal

Ang high-purity na silicon powder at carbon powder, na pinaghalo sa isang partikular na ratio, ay nire-react sa temperaturang lampas sa 2000 ℃ upang ma-synthesize ang mga particle ng silicon carbide. At pagkatapos ay ang mataas na kalidad na silicon carbide micro-powder na ganap na nakakatugon sa mga kinakailangan para sa paglaki ng kristal ng SiC ay sumasailalim sa mga kasunod na pamamaraan ng pagpino tulad ng pagdurog at paglilinis ng kemikal.

2. Crystal Growth

Ang mataas na kalidad na SiC micro-powder ay inilalagay sa crucible sa loob ng isang mataas na temperatura na furnace at pagkatapos ay pinainit hanggang sa sublimation na temperatura nito, kung saan ang ist ay nabubulok sa mga gas tulad ng Si, Si₂C at SiC₂. Sa ilalim ng epekto ng isang axial temperature gradient, ang mga gas na ito ay lumilipat paitaas sa itaas na furnace zone at nagdedeposito sa paligid ng SiC seed crystal, unti-unting lumalaki sa isang cylindrical ingot.

3. Ingot Processing at Wafer Slicing

Ang as-grown silicon carbide ingot ay naka-orient sa pamamagitan ng isang X-ray single crystal orientation instrument at pinoproseso sa standard-diameter blanks sa pamamagitan ng surface flattening at cylindrical grinding. Ang tapos na karaniwang mga blangko ng SiC ay pagkatapos ay hinihiwa sa manipis na mga wafer na may kapal na hindi hihigit sa 1 mm sa pamamagitan ng multi-wire slicing equipment.

4. Wafer Lapping & Polishing

Ang mga hiniwang wafer ay giniling sa pamamagitan ng paggamit ng diamond lapping slurries ng iba't ibang laki ng particle upang makamit ang kinakailangang flatness at roughness, pinagsamang mekanikal na polishing at kemikal na mekanikal na polishing na proseso ay inilalapat upang makuha ang walang pinsalang ultra-smooth na ibabaw ng SiC wafers.

5. Inspeksyon ng Wafer

Sinusuri ng mga propesyonal na instrumento ang iba't ibang parameter ng mga SiC wafer, kabilang ang optical microscope, X-ray diffractometer, atomic force microscope, non-contact resistivity tester, surface flatness tester, at comprehensive surface defect tester. Kasama sa mga nasubok na item ang density ng micropipe, kalidad ng kristal, pagkamagaspang sa ibabaw, resistivity, warp, bow, pagkakaiba-iba ng kapal, at mga gasgas sa ibabaw, batay sa kung saan inuri ang kalidad ng grado ng bawat wafer.

6. Paglilinis ng Ostiya

PinakintabSiC wafersay karaniwang nililinis gamit ang mga kemikal na panlinis na ahente at napakalinis na tubig upang lubusang maalis ang mga hindi gustong mga kontaminado sa ibabaw at natitirang buli ng buli at pagkatapos ay pinatuyo sa isang napakataas na kadalisayan ng nitrogen na kapaligiran na may mga spin dryer. Ang nilinis at pinatuyong mga wafer ay naka-package sa malinis na wafer cassette sa semiconductor-grade cleanroom, na ginagawang ganap na nakakatugon sa mga pamantayan ng kalinisan sa ibaba ng agos.