Các bước chính trong xử lý chất nền SiC

Quá trình xử lý 4H-Chất nền SiCchủ yếu bao gồm các bước sau:

1. Định hướng mặt phẳng tinh thể: Sử dụng phương pháp nhiễu xạ tia X để định hướng phôi tinh thể. Khi một chùm tia X tới trên mặt phẳng tinh thể cần được định hướng, hướng của mặt phẳng tinh thể được xác định bởi góc của chùm tia nhiễu xạ.

2. Nhào lộn hình trụ: Đường kính của tinh thể đơn được trồng trong nồi nấu bằng than chì lớn hơn kích thước tiêu chuẩn và đường kính được giảm xuống kích thước tiêu chuẩn thông qua nhào lộn hình trụ.

3. Mài cuối: Chất nền 4H-SiC 4 inch thường có hai cạnh định vị, cạnh định vị chính và cạnh định vị phụ. Các cạnh định vị được mài qua mặt cuối.

4. Cắt dây: Cắt dây là một quá trình quan trọng trong quá trình xử lý chất nền 4H-SiC. Thiệt hại do vết nứt và hư hỏng dưới bề mặt còn sót lại gây ra trong quá trình cắt dây sẽ có tác động xấu đến quá trình tiếp theo. Một mặt, nó sẽ kéo dài thời gian cần thiết cho quá trình tiếp theo, mặt khác, nó sẽ làm mất đi tấm wafer. Hiện nay, quy trình cắt dây cacbua silic được sử dụng phổ biến nhất là cắt nhiều dây mài mòn liên kết kim cương. Cácphôi 4H-SiCchủ yếu được cắt bằng chuyển động tịnh tiến của dây kim loại được liên kết với chất mài mòn kim cương. Độ dày của tấm wafer cắt dây là khoảng 500 μm, và có một số lượng lớn các vết xước do cắt dây và hư hỏng sâu dưới bề mặt trên bề mặt wafer.

5. Vát cạnh: Để tránh sứt mẻ và nứt ở mép của wafer trong quá trình xử lý tiếp theo, đồng thời để giảm tổn thất của miếng mài, miếng đánh bóng, v.v. trong các quy trình tiếp theo, cần phải mài các cạnh wafer sắc nét sau dây cắt vào Chỉ định hình dạng.

6. Làm mỏng: Quá trình cắt dây của phôi 4H-SiC để lại một số lượng lớn các vết trầy xước và hư hỏng dưới bề mặt trên bề mặt wafer. Bánh mài kim cương được sử dụng để làm mỏng. Mục đích chính là loại bỏ những vết trầy xước và hư hỏng này càng nhiều càng tốt.

7. Mài: Quá trình mài được chia thành mài thô và mài mịn. Quá trình cụ thể tương tự như quá trình làm mỏng, nhưng chất mài mòn boron cacbua hoặc kim cương với kích thước hạt nhỏ hơn được sử dụng và tốc độ loại bỏ thấp hơn. Nó chủ yếu loại bỏ các hạt không thể loại bỏ trong quá trình làm mỏng. Chấn thương và chấn thương mới được giới thiệu.

8. Đánh bóng: Đánh bóng là bước cuối cùng trong quá trình xử lý chất nền 4H-SiC và cũng được chia thành đánh bóng thô và đánh bóng tinh. Bề mặt của wafer tạo ra một lớp oxit mềm dưới tác dụng của chất lỏng đánh bóng và lớp oxit được loại bỏ dưới tác dụng cơ học của các hạt mài mòn oxit nhôm hoặc oxit silic. Sau khi quá trình này hoàn thành, về cơ bản không có vết trầy xước và hư hỏng dưới bề mặt nào trên bề mặt nền, đồng thời nó có độ nhám bề mặt cực thấp. Đây là một quá trình quan trọng để đạt được bề mặt siêu mịn và không bị hư hại của chất nền 4H-SiC.

9. Làm sạch: Loại bỏ các hạt, kim loại, màng oxit, chất hữu cơ và các chất ô nhiễm khác còn sót lại trong quá trình xử lý.