SiC Wafer Fabrikazio Prozesuaren Sarrera Laburra

Punta-puntako erdieroaleen industrian ezinbesteko substratu-material gisa,silizio karburozko obleakpropietate termiko eta elektriko bikainak erakusten dituzte, tenperatura altuko, maiztasun handiko, potentzia handiko eta erradiazioarekiko erresistenteak diren gailu elektroniko integratuetan aplikazio-aukera zabalak dituelarik.

SiC substratuen mekanizazio-zehaztasunak azken gailu erdieroaleen errendimenduan zuzenean eragiten duenez, baldintza oso zorrotzak ezartzen dira erdieroaleen fabrikazio aplikazioetarako SiC obleen gainazaleko kalitateari. Artikulu honek laburki deskribatzen du kalitate handiko silizio karburozko obleen fabrikazio-prozesua.

1. Lehengaiak prestatzea

Garbitasun handiko silizio-hautsa eta karbono-hautsa, proportzio zehatz batean nahastuta, 2000 ℃-tik gorako tenperaturan erreakzionatzen dute silizio karburo partikulak sintetizatzeko. Eta gero, SiC kristalen hazkuntzarako baldintzak guztiz betetzen dituen kalitate handiko silizio karburozko mikro-hautsak birrinketa eta garbiketa kimikoa bezalako fintze-prozedurak jasaten ditu.

2. Kristalaren Hazkundea

Kalitate handiko SiC mikro-hautsa tenperatura altuko labe baten barruan jartzen da arragoa eta gero bere sublimazio-tenperaturara berotzen da, eta bertan Si, Si₂C eta SiC₂ bezalako gasetan deskonposatzen da. Tenperatura-gradiente axial baten eraginez, gas hauek labearen goiko zonara igotzen dira eta SiC hazi-kristalaren inguruan metatzen dira, pixkanaka-pixkanaka lingote zilindriko batean haziz.

3. Lingoteen prozesaketa eta obleen zatiketa

Hazi den silizio-karburoaren lingotea X izpien kristal bakarreko orientazio-tresna baten bidez orientatzen da eta diametro estandarreko hutsuneetan prozesatzen da gainazala berdindu eta artezketa zilindrikoaren bidez. Amaitutako SiC hutsune estandarrak, ondoren, 1 mm baino gehiagoko lodiera duten oble finetan mozten dira hari anitzeko ekipoen bidez.

4. Ostia Lapping eta Leuntzea

Obleak xerratan ehotzen dira, partikula-tamaina ezberdinetako diamante-lapaketa-mindak erabiliz, beharrezko lautasuna eta zimurtasuna lortzeko, leunketa mekanikoa eta leunketa mekaniko kimikoko prozesu konbinatuak aplikatzen dira SiC obleen kalterik gabeko azalera ultraleuna lortzeko.

5. Ostia ikuskatzea

SiC obleen hainbat parametro tresna profesionalek probatzen dituzte, besteak beste, mikroskopio optikoa, X izpien difraktometroa, indar atomikoaren mikroskopioa, ukipenik gabeko erresistentzia probatzailea, gainazaleko lautasuna eta gainazaleko akatsen proba osoa. Probatu diren elementuak mikrohodien dentsitatea, kristalaren kalitatea, gainazaleko zimurtasuna, erresistentzia, deformazioa, arkua, lodiera-aldakuntza eta gainazaleko marradurak dira, eta horien arabera sailkatzen da ostia bakoitzaren kalitate-maila.

6. Ostia garbitzea

LeunduaSiC obleakNormalean, garbiketa-agente kimikoak eta ur ultrapurua erabiliz garbitzen dira, nahi ez diren gainazaleko kutsatzaileak eta hondar leunketa-minda ondo kentzeko eta, ondoren, purutasun handiko nitrogeno-atmosferan lehortzen dira spin-lehorgailuekin. Garbitu eta lehortutako obleak obleen kasete garbietan ontziratzen dira erdieroale-mailako gela garbian, beheranzko garbitasun-arauak guztiz betetzen dituztelarik.