Субстратты кесу және тегістеу процесі

SiC субстрат материалы SiC чипінің өзегі болып табылады. Субстратты өндіру процесі: монокристалды өсу арқылы SiC кристалды құйманы алғаннан кейін; содан кейін дайындауSiC субстратытегістеуді, дөңгелектеуді, кесуді, ұнтақтауды (жұқартуды) қажет етеді; механикалық жылтырату, химиялық механикалық жылтырату; және тазалау, сынау және т.б. процесс

Кристалдың өсуінің үш негізгі әдісі бар: физикалық буларды тасымалдау (PVT), жоғары температурадағы химиялық буларды тұндыру (HT-CVD) және сұйық фазалық эпитаксия (LPE). PVT әдісі осы кезеңде SiC субстраттарын коммерциялық өсірудің негізгі әдісі болып табылады. SiC кристалының өсу температурасы 2000°C жоғары, бұл жоғары температура мен қысымды бақылауды қажет етеді. Қазіргі уақытта дислокацияның жоғары тығыздығы және жоғары кристалдық ақаулар сияқты мәселелер бар.

Субстратты кесу кристалдық құйманы кейінгі өңдеу үшін пластинкаларға кеседі. Кесу әдісі кремний карбиді субстрат пластинкаларының кейінгі ұнтақтау және басқа процестерін үйлестіруге әсер етеді. Құйманы кесу негізінен ерітіндіні көп сымды кесуге және алмас сымды арамен кесуге негізделген. Қолданыстағы SiC пластинкаларының көпшілігі алмас сыммен кесіледі. Дегенмен, SiC жоғары қаттылық пен сынғыштыққа ие, бұл пластинаның төмен шығымына және сымдарды кесудің жоғары тұтынылатын құнына әкеледі. Қосымша сұрақтар. Сонымен қатар, 8 дюймдік пластиналарды кесу уақыты 6 дюймдік пластинкаларға қарағанда айтарлықтай ұзағырақ және кесу сызықтарының тұрып қалу қаупі де жоғары, бұл кірістің төмендеуіне әкеледі.

Субстратты кесу технологиясының даму тенденциясы лазерлік кесу болып табылады, ол кристалдың ішінде модификацияланған қабат қалыптастырады және кремний карбиді кристалынан пластинаны тазартады. Бұл материалды жоғалтпай және механикалық кернеудің зақымдануынсыз контактісіз өңдеу, сондықтан жоғалту төмен, кірістілік жоғары және өңдеу әдісі икемді және өңделген SiC бетінің пішіні жақсы.

SiC субстратыұнтақтауды өңдеуге ұнтақтау (жұқарту) және жылтырату кіреді. SiC субстратын планаризациялау процесі негізінен екі процесті қамтиды: ұнтақтау және жұқарту.

Ұнтақтау дөрекі ұнтақтау және ұсақ ұнтақтау болып бөлінеді. Дөрекі ұнтақтау процесінің негізгі ағыны - монокристалды алмазды тегістеу сұйықтығымен біріктірілген шойын дискі. Поликристалды алмаз ұнтағы мен поликристалды тәрізді алмаз ұнтағын әзірлегеннен кейін кремний карбиді ұсақ ұнтақтау процесінің ерітіндісі поликристалды тәрізді ұсақ ұнтақтау сұйықтығымен біріктірілген полиуретанды төсем болып табылады. Жаңа технологиялық шешім - агломерацияланған абразивтермен біріктірілген бал ұяшықты жылтырату алаңы.

Жұқарту екі кезеңге бөлінеді: өрескел ұнтақтау және ұсақ ұнтақтау. Жіңішкеру машинасы мен тегістеу шеңберінің шешімі қабылданды. Ол автоматтандырудың жоғары дәрежесіне ие және ұнтақтаудың техникалық бағытын ауыстырады деп күтілуде. Жіңішкерту процесінің шешімі оңтайландырылған, ал жоғары дәлдіктегі тегістеу дөңгелектерінің жұқаруы жылтырату сақинасы үшін бір жақты механикалық жылтыратуды (ТМП) үнемдей алады; тегістеу дөңгелектерін пайдалану жылдам өңдеу жылдамдығына ие, өңдеу бетінің пішінін күшті бақылауға ие және үлкен өлшемді вафельді өңдеуге жарамды. Сонымен қатар, ұнтақтауды екі жақты өңдеумен салыстырғанда, жұқарту бір жақты өңдеу процесі болып табылады, ол эпитаксиалды дайындау және вафельді орау кезінде пластинаның артқы жағын ұнтақтау үшін негізгі процесс болып табылады. Жіңішкеру процесін ілгерілетудің қиындығы тегістеу доңғалақтарын зерттеу мен әзірлеудің қиындығында және өндіріс технологиясының жоғары талаптарында жатыр. Тегістеу дөңгелектерін локализациялау дәрежесі өте төмен, ал шығын материалдарының құны жоғары. Қазіргі уақытта тегістеу дөңгелектері нарығын негізінен DISCO алады.

Жылтырату тегістеу үшін қолданыладыSiC субстраты, беттік сызаттарды жою, кедір-бұдырлықты азайту және өңдеу кернеуін жою. Ол екі кезеңге бөлінеді: өрескел жылтырату және жұқа жылтырату. Глиноземді жылтырату сұйықтығы кремний карбидін өрескел жылтырату үшін қолданылады, ал алюминий оксиді жылтырату сұйықтығы көбінесе жұқа жылтырату үшін қолданылады. Кремний оксиді жылтырататын сұйықтық.