Belangrijkste stappen bij de verwerking van SiC-substraten

De verwerking van 4H-SiC-substraatomvat hoofdzakelijk de volgende stappen:

1. Oriëntatie van het kristalvlak: Gebruik de röntgendiffractiemethode om de kristalstaaf te oriënteren. Wanneer een bundel röntgenstralen invalt op het kristalvlak dat moet worden georiënteerd, wordt de richting van het kristalvlak bepaald door de hoek van de afgebogen bundel.

2. Cilindrisch tuimelen: de diameter van het in de grafietsmeltkroes gegroeide monokristal is groter dan de standaardgrootte, en de diameter wordt door cilindrisch tuimelen tot de standaardgrootte verkleind.

3. Eindslijpen: het 4-inch 4H-SiC-substraat heeft over het algemeen twee positioneringsranden, de hoofdpositioneringsrand en de hulppositioneringsrand. De positioneringsranden worden door het kopvlak uitgeslepen.

4. Draadsnijden: Draadsnijden is een belangrijk proces bij de verwerking van 4H-SiC-substraten. Scheurschade en resterende ondergrondse schade veroorzaakt tijdens het draadsnijproces zullen een negatief effect hebben op het daaropvolgende proces. Aan de ene kant zal dit de tijd verlengen die nodig is voor het daaropvolgende proces, en aan de andere kant zal het het verlies van de wafel zelf veroorzaken. Momenteel is het meest gebruikte siliciumcarbide-draadsnijproces het heen en weer gaande diamantgebonden schurende meerdraadssnijden. De4H-SiC-baarwordt voornamelijk gesneden door de heen en weer gaande beweging van een metaaldraad gebonden met diamantschuurmiddel. De dikte van de draadgesneden wafel is ongeveer 500 μm, en er zijn een groot aantal draadgesneden krassen en diepe ondergrondse schade op het wafeloppervlak.

5. Afschuinen: om afbrokkelen en barsten aan de rand van de wafel tijdens daaropvolgende verwerking te voorkomen, en om het verlies van slijppads, polijstpads, enz. Bij daaropvolgende processen te verminderen, is het noodzakelijk om de scherpe randen van de wafel na draad te slijpen insnijden Geef de vorm op.

6. Verdunnen: Het draadsnijproces van 4H-SiC-staven laat een groot aantal krassen en ondergrondse schade op het waferoppervlak achter. Voor het verdunnen worden diamantslijpschijven gebruikt. Het voornaamste doel is om deze krassen en beschadigingen zoveel mogelijk te verwijderen.

7. Slijpen: Het slijpproces is verdeeld in grof slijpen en fijn slijpen. Het specifieke proces is vergelijkbaar met dat van verdunnen, maar er worden boorcarbide- of diamantschuurmiddelen met kleinere deeltjesgroottes gebruikt en de verwijderingssnelheid is lager. Het verwijdert voornamelijk de deeltjes die tijdens het verdunningsproces niet kunnen worden verwijderd. Blessures en nieuw geïntroduceerde blessures.

8. Polijsten: Polijsten is de laatste stap in de verwerking van 4H-SiC-substraten en is ook onderverdeeld in ruw polijsten en fijn polijsten. Het oppervlak van de wafel produceert een zachte oxidelaag onder invloed van polijstvloeistof, en de oxidelaag wordt verwijderd onder de mechanische werking van schurende deeltjes van aluminiumoxide of siliciumoxide. Nadat dit proces is voltooid, zijn er in principe geen krassen en beschadigingen onder het oppervlak op het oppervlak van het substraat en heeft het een extreem lage oppervlakteruwheid. Het is een belangrijk proces om een ​​ultraglad en schadevrij oppervlak van het 4H-SiC-substraat te bereiken.

9. Reiniging: Verwijder deeltjes, metalen, oxidefilms, organisch materiaal en andere verontreinigende stoffen die tijdens het verwerkingsproces zijn achtergebleven.