Kratek uvod v postopek izdelave SiC rezin

Kot nepogrešljiv substratni material v najsodobnejši industriji polprevodnikov,rezine iz silicijevega karbidakažejo odlične toplotne in električne lastnosti, ki se ponašajo s širokimi možnostmi uporabe v visokotemperaturnih, visokofrekvenčnih, močnih in na sevanje odpornih integriranih elektronskih napravah.

Ker natančnost obdelave substratov SiC neposredno vpliva na zmogljivost končnih polprevodniških naprav, so za uporabo v proizvodnji polprevodnikov naložene izjemno stroge zahteve glede kakovosti površine rezin SiC. V tem prispevku je na kratko opisan postopek izdelave visokokakovostnih rezin iz silicijevega karbida.

1. Priprava surovin

Silicijev prah visoke čistosti in ogljikov prah, zmešan v določenem razmerju, reagirata pri temperaturi nad 2000 ℃, da se sintetizirajo delci silicijevega karbida. In nato je visokokakovosten mikroprah silicijevega karbida, ki v celoti izpolnjuje zahteve za rast kristalov SiC, podvržen kasnejšim postopkom rafiniranja, kot sta drobljenje in kemično čiščenje.

2. Rast kristalov

Visokokakovosten mikroprah SiC se postavi v lonček v visokotemperaturni peči in se nato segreje na temperaturo sublimacije, pri kateri razpade na pline, kot so Si, Si₂C in SiC₂. Pod vplivom aksialnega temperaturnega gradienta ti plini migrirajo navzgor v zgornjo cono peči in se odlagajo okoli zarodnega kristala SiC ter postopoma rastejo v cilindrični ingot.

3. Obdelava ingotov in rezanje rezin

Vzgojeni ingot silicijevega karbida se orientira z rentgenskim enokristalnim orientacijskim instrumentom in predela v surovce standardnega premera s površinskim izravnavanjem in cilindričnim brušenjem. Končane standardne surovce SiC se nato z opremo za rezanje z več žicami nareže na tanke rezine z debelino največ 1 mm.

4. Lapping in poliranje rezin

Narezane rezine so brušene z uporabo diamantnih lepilnih zmesi različnih velikosti delcev, da se doseže zahtevana ravnost in hrapavost, kombinirani postopki mehanskega poliranja in kemično mehanskega poliranja pa se uporabljajo za pridobitev ultra gladke površine SiC rezin brez poškodb.

5. Pregled rezin

Različni parametri SiC rezin se testirajo s profesionalnimi instrumenti, vključno z optičnim mikroskopom, rentgenskim difraktometrom, mikroskopom na atomsko silo, brezkontaktnim testerjem upornosti, testerjem površinske ravnosti in celovitim testerjem površinskih napak. Preizkušeni predmeti vključujejo gostoto mikrocevi, kakovost kristalov, površinsko hrapavost, upornost, osnovo, lok, variacijo debeline in površinske praske, na podlagi katerih je razvrščen kakovostni razred vsake rezine.

6. Čiščenje rezin

PoliranoSiC rezinese običajno očistijo s kemičnimi čistilnimi sredstvi in ​​ultra čisto vodo, da se temeljito odstranijo nezaželena površinska onesnaženja in ostanki polirne brozge, nato pa se posušijo v atmosferi dušika ultra visoke čistosti s centrifugalnimi sušilniki. Očiščene in posušene rezine se zapakirajo v čiste kasete za rezine v čisti sobi za polprevodnike, zaradi česar popolnoma izpolnjujejo standarde čistoče na koncu.