Mit der rasanten Entwicklung der Halbleitertechnologie hat Siliziumkarbid (SiC) als Halbleitermaterial mit hervorragenden physikalischen und chemischen Eigenschaften ein großes Anwendungspotenzial im Bereich leistungsstarker elektronischer Geräte gezeigt. Um jedoch die Vorteile von SiC-Materialien voll ausnutzen zu können, ist die Vorbereitung eines hochwertigen Siliziumkarbid-Substrats ein entscheidender Teil. Ziel dieses Artikels ist es, den Feinvorbereitungsprozess des SiC-Substrats durch eine Reihe präziser Prozessschritte zu diskutieren, um sicherzustellen, dass das endgültige SiC-Substrat die strengen Anforderungen leistungsstarker elektronischer Geräte erfüllen kann.
1. Erstbehandlung: glatt und rund
Die nach dem Einkristallwachstumsprozess erhaltenen SiC-Kristalle müssen zunächst geglättet werden, um Oberflächenunebenheiten und Wachstumsfehler zu beseitigen. Dieser Schritt bietet eine gute Grundlage für die weitere Bearbeitung.
Anschließend wird ein Walzvorgang durchgeführt, um die Kante des Kristallankers zu glätten, wodurch günstige Bedingungen für den Schneidvorgang geschaffen werden und die Bruchgefahr während des Schneidvorgangs verringert wird.
2. Schneiden und Ausdünnen
Mithilfe der Präzisionsschneidetechnologie werden die SiC-Kristalle in mehrere Schichten geteilt, die als Rohmaterial für das SiC-Substrat dienen.
Das geschnittene Blech wird dann geschliffen, um es auf die gewünschte Spezifikation zu verdünnen und gleichzeitig die Gleichmäßigkeit der Dicke des Substrats sicherzustellen.
3. Verbesserung der Oberflächenqualität: mechanisches Polieren und chemisch-mechanisches Polieren
Die mechanische Poliertechnologie wird eingesetzt, um die Glätte der Substratoberfläche weiter zu verbessern und die beschädigte Schicht zu entfernen, die beim Schleifen entstehen kann.
Der Prozess des chemisch-mechanischen Polierens (CMP) verbessert die Ebenheit und Sauberkeit der Substratoberfläche weiter und erzielt durch den synergistischen Effekt von Chemie und Maschinen eine höhere Oberflächenqualität.
4. Reinigung und Prüfung
Das polierte SiC-Substrat muss gründlich gereinigt werden, um die restliche Polierflüssigkeit und Partikel auf der Oberfläche zu entfernen und die Sauberkeit des Substrats sicherzustellen.
Abschließend wird das SiC-Substrat umfassend getestet, einschließlich Oberflächenqualität, Dickengleichmäßigkeit, Defektdichte und anderen Schlüsselindikatoren, um sicherzustellen, dass das Substrat die Herstellungsanforderungen leistungsstarker elektronischer Geräte erfüllt.
Durch die oben genannte Reihe präziser Prozessschritte kann der Feinvorbereitungsprozess des SiC-Substrats abgeschlossen werden. Vom anfänglichen Schleifen und Verrunden über das Trennen und Verdünnen bis hin zur Verbesserung der Oberflächenqualität und der abschließenden Reinigung und Inspektion ist jeder Schritt entscheidend und bildet zusammen die vollständige Kette der hochwertigen SiC-Substratvorbereitung. Die strikte Ausführung und kontinuierliche Optimierung dieser Prozessschritte bilden eine solide Grundlage für die Herstellung von Hochleistungshalbleiterbauelementen und fördern die breite Anwendung und Entwicklung von SiC-Materialien im Bereich leistungsstarker elektronischer Bauelemente. Mit dem kontinuierlichen Fortschritt und der Innovation der Technologie wird der Vorbereitungsprozess des SiC-Substrats in Zukunft perfekter sein und der nachhaltigen Entwicklung der Halbleiterindustrie neue Dynamik verleihen.
