Glavni koraki pri obdelavi SiC substrata

Obdelava 4H-SiC substratvključuje predvsem naslednje korake:

1. Orientacija kristalne ravnine: Uporabite metodo rentgenske difrakcije za orientacijo kristalnega ingota. Ko žarek rentgenskih žarkov pade na kristalno ravnino, ki jo je treba usmeriti, je smer kristalne ravnine določena s kotom difraktiranega žarka.

2. Cilindrično vrtenje: Premer posameznega kristala, zraslega v grafitnem lončku, je večji od standardne velikosti, premer pa se zmanjša na standardno velikost s cilindričnim vrtanjem.

3. Končno brušenje: 4-palčni substrat 4H-SiC ima na splošno dva pozicionirna robova, glavni pozicionirni rob in pomožni pozicionirni rob. Pozicionirni robovi so brušeni skozi čelno stran.

4. Rezanje žice: Rezanje žice je pomemben proces pri obdelavi substratov 4H-SiC. Poškodbe zaradi razpok in preostale poškodbe pod površino, ki nastanejo med postopkom rezanja žice, bodo negativno vplivale na nadaljnji postopek. Po eni strani bo to podaljšalo čas, potreben za nadaljnji proces, po drugi strani pa bo povzročilo izgubo same rezine. Trenutno je najpogosteje uporabljen postopek rezanja žice iz silicijevega karbida recipročno rezanje več žic z diamantno vezanimi abrazivi. The4H-SiC ingotse v glavnem reže z izmeničnim gibanjem kovinske žice, vezane z diamantnim abrazivom. Debelina rezine z žico je približno 500 μm, na površini rezine pa je veliko število prask in globokih podpovršinskih poškodb.

5. Posnemanje robov: Da bi preprečili krušenje in razpoke na robu rezine med nadaljnjo obdelavo in zmanjšali izgubo brusilnih ploščic, polirnih ploščic itd. v nadaljnjih postopkih, je treba ostre robove rezin brusiti po žici. rezanje v Določite obliko.

6. Redčenje: Postopek rezanja žice ingotov 4H-SiC pusti veliko število prask in podpovršinskih poškodb na površini rezin. Za tanjšanje se uporabljajo diamantne brusne plošče. Glavni namen je čim večjo odstranitev teh prask in poškodb.

7. Brušenje: Postopek mletja je razdeljen na grobo mletje in fino mletje. Poseben postopek je podoben postopku redčenja, vendar se uporabljajo borov karbid ali diamantni abrazivi z manjšimi velikostmi delcev, stopnja odstranjevanja pa je nižja. Odstranjuje predvsem delce, ki jih ni mogoče odstraniti v procesu redčenja. Poškodbe in novo vnesene poškodbe.

8. Poliranje: Poliranje je zadnji korak pri obdelavi substrata 4H-SiC in je prav tako razdeljeno na grobo poliranje in fino poliranje. Površina rezine pod delovanjem polirne tekočine ustvari mehko oksidno plast, oksidna plast pa se odstrani pod mehanskim delovanjem abrazivnih delcev aluminijevega oksida ali silicijevega oksida. Po končanem postopku na površini podlage praktično ni nobenih prask in podpovršinskih poškodb ter ima izjemno nizko površinsko hrapavost. To je ključni postopek za doseganje izjemno gladke površine substrata 4H-SiC brez poškodb.

9. Čiščenje: Odstranite delce, kovine, oksidne filme, organske snovi in ​​druga onesnaževala, ki ostanejo v procesu obdelave.