SiC వేఫర్ ఫ్యాబ్రికేషన్ ప్రక్రియకు సంక్షిప్త పరిచయం

అత్యాధునిక సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమలో అనివార్యమైన సబ్‌స్ట్రేట్ మెటీరియల్‌గా,సిలికాన్ కార్బైడ్ పొరలుఅధిక-ఉష్ణోగ్రత, అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ, అధిక-శక్తి మరియు రేడియేషన్-నిరోధక ఇంటిగ్రేటెడ్ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలలో విస్తృత అప్లికేషన్ అవకాశాలను ప్రగల్భాలు చేస్తూ అద్భుతమైన థర్మల్ మరియు ఎలక్ట్రికల్ లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తుంది.

SiC సబ్‌స్ట్రేట్‌ల యొక్క మ్యాచింగ్ ఖచ్చితత్వం తుది సెమీకండక్టర్ పరికరాల పనితీరును నేరుగా ప్రభావితం చేస్తుంది కాబట్టి, సెమీకండక్టర్ తయారీ అనువర్తనాల కోసం SiC పొరల ఉపరితల నాణ్యతపై చాలా కఠినమైన అవసరాలు విధించబడతాయి. ఈ కాగితం అధిక-నాణ్యత సిలికాన్ కార్బైడ్ పొరల తయారీ ప్రక్రియను క్లుప్తంగా వివరిస్తుంది.

1. ముడి పదార్థం తయారీ

అధిక-స్వచ్ఛత కలిగిన సిలికాన్ పౌడర్ మరియు కార్బన్ పౌడర్, నిర్దిష్ట నిష్పత్తిలో కలిపి, సిలికాన్ కార్బైడ్ కణాలను సంశ్లేషణ చేయడానికి 2000℃ కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ప్రతిస్పందిస్తాయి. ఆపై SiC క్రిస్టల్ పెరుగుదల అవసరాలను పూర్తిగా తీర్చే అధిక-నాణ్యత సిలికాన్ కార్బైడ్ మైక్రో-పౌడర్ క్రషింగ్ మరియు కెమికల్ క్లీనింగ్ వంటి తదుపరి శుద్ధి ప్రక్రియలకు లోనవుతుంది.

2. క్రిస్టల్ గ్రోత్

అధిక-నాణ్యత గల SiC మైక్రో-పౌడర్ అధిక-ఉష్ణోగ్రత కొలిమిలో క్రూసిబుల్‌లో ఉంచబడుతుంది మరియు దాని సబ్లిమేషన్ ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేయబడుతుంది, దీనిలో Si, Si₂C మరియు SiC₂ వంటి వాయువులుగా కుళ్ళిపోతుంది. అక్షసంబంధ ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత ప్రభావంతో, ఈ వాయువులు ఎగువ ఫర్నేస్ జోన్‌కు పైకి వెళ్లి SiC సీడ్ క్రిస్టల్ చుట్టూ జమ అవుతాయి, క్రమంగా స్థూపాకార కడ్డీగా పెరుగుతాయి.

3. ఇంగోట్ ప్రాసెసింగ్ & వేఫర్ స్లైసింగ్

పెరిగిన సిలికాన్ కార్బైడ్ కడ్డీ ఒక X-రే సింగిల్ క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ పరికరం ద్వారా ఆధారితమైనది మరియు ఉపరితల చదును మరియు స్థూపాకార గ్రౌండింగ్ ద్వారా ప్రామాణిక-వ్యాసం ఖాళీలుగా ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది. పూర్తయిన ప్రామాణిక SiC ఖాళీలు బహుళ-వైర్ స్లైసింగ్ పరికరాల ద్వారా 1 మిమీ కంటే ఎక్కువ మందంతో సన్నని పొరలుగా ముక్కలు చేయబడతాయి.

4. వేఫర్ లాపింగ్ & పాలిషింగ్

ముక్కలు చేసిన పొరలు అవసరమైన ఫ్లాట్‌నెస్ మరియు కరుకుదనాన్ని సాధించడానికి వివిధ కణ పరిమాణాల డైమండ్ ల్యాపింగ్ స్లర్రీలను ఉపయోగించడం ద్వారా గ్రౌండ్ చేయబడతాయి, SiC పొరల యొక్క డ్యామేజ్-ఫ్రీ అల్ట్రా-స్మూత్ ఉపరితలాన్ని పొందడానికి కంబైన్డ్ మెకానికల్ పాలిషింగ్ మరియు కెమికల్ మెకానికల్ పాలిషింగ్ ప్రక్రియలు వర్తించబడతాయి.

5. పొర తనిఖీ

SiC పొరల యొక్క వివిధ పారామితులు ఆప్టికల్ మైక్రోస్కోప్, ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్టోమీటర్, అటామిక్ ఫోర్స్ మైక్రోస్కోప్, నాన్-కాంటాక్ట్ రెసిస్టివిటీ టెస్టర్, సర్ఫేస్ ఫ్లాట్‌నెస్ టెస్టర్ మరియు సమగ్ర ఉపరితల లోపం టెస్టర్‌తో సహా ప్రొఫెషనల్ సాధనాల ద్వారా పరీక్షించబడతాయి. పరీక్షించిన అంశాలలో మైక్రోపైప్ సాంద్రత, క్రిస్టల్ నాణ్యత, ఉపరితల కరుకుదనం, రెసిస్టివిటీ, వార్ప్, విల్లు, మందం వైవిధ్యం మరియు ఉపరితల గీతలు ఉన్నాయి, వీటి ఆధారంగా ప్రతి పొర యొక్క నాణ్యత గ్రేడ్ వర్గీకరించబడుతుంది.

6. వేఫర్ క్లీనింగ్

పాలిష్ చేయబడిందిSiC పొరలుఅవాంఛిత ఉపరితల కలుషితాలు మరియు అవశేష పాలిషింగ్ స్లర్రీని పూర్తిగా తొలగించడానికి రసాయన క్లీనింగ్ ఏజెంట్లు మరియు అల్ట్రా-స్వచ్ఛమైన నీటిని ఉపయోగించి సాధారణంగా శుభ్రపరచబడతాయి మరియు స్పిన్ డ్రైయర్‌లతో అల్ట్రా-హై స్వచ్ఛత నైట్రోజన్ వాతావరణంలో ఎండబెట్టబడతాయి. క్లీన్ చేయబడిన మరియు ఎండబెట్టిన పొరలు సెమీకండక్టర్-గ్రేడ్ క్లీన్‌రూమ్‌లో క్లీన్ వేఫర్ క్యాసెట్‌లలో ప్యాక్ చేయబడతాయి, ఇవి దిగువ శుభ్రత ప్రమాణాలకు పూర్తిగా అనుగుణంగా ఉంటాయి.