תהליך ייצור פרוסות סיליקון קרביד

פרוסות סיליקון קרבידעשוי מאבקת סיליקון בטוהר גבוה ואבקת פחמן בטוהר גבוה כחומרי גלם, וגבישי סיליקון קרביד גדלים בשיטת העברת אדים פיזית (PVT), ומעובדים לתוךפרוסות סיליקון קרביד.

① סינתזת חומר גלם. אבקת סיליקון בטוהר גבוה ואבקת פחמן בטוהר גבוה עורבבו לפי יחס מסוים, וחלקיקי סיליקון קרביד סונתזו בטמפרטורה גבוהה מעל 2,000 ℃. לאחר ריסוק, ניקוי ותהליכים אחרים, מכינים את חומרי הגלם של אבקת סיליקון קרביד בטוהר גבוה העומדים בדרישות של צמיחת גבישים.

② צמיחת קריסטל. באמצעות אבקת SIC בטוהר גבוה כחומר גלם, הגביש גדל בשיטת העברת אדים פיזית (PVT) תוך שימוש בתנור גידול גבישים שפותח בעצמו.

③ עיבוד מטיל. מטיל גביש סיליקון קרביד שהתקבל היה מכוון על ידי מכוון גביש יחיד בקרני רנטגן, לאחר מכן טחון וגולגל, ועובד לכדי גביש סיליקון קרביד בקוטר סטנדרטי.

④ חיתוך קריסטל. באמצעות ציוד חיתוך רב-קו, גבישי סיליקון קרביד נחתכים ליריעות דקות בעובי של לא יותר מ-1 מ"מ.

⑤ טחינת שבבים. הוופל נטחן לשטיחות ולחספוס הרצויים על ידי נוזלי טחינת יהלומים בגדלים שונים של חלקיקים.

⑥ ליטוש שבב. סיליקון קרביד המלוטש ללא נזק פני השטח התקבל על ידי ליטוש מכני וליטוש מכני כימי.

⑦ זיהוי שבבים. השתמש במיקרוסקופ אופטי, דיפרקטומטר של קרני רנטגן, מיקרוסקופ כוח אטומי, בודק התנגדות ללא מגע, בודק שטוחות פני השטח, בודק מקיף פגמי פני השטח ומכשירים וציוד אחרים כדי לזהות את צפיפות המיקרו-צינוריות, איכות הגביש, חספוס פני השטח, התנגדות, עיוות, עקמומיות, שינוי עובי, שריטות פני השטח ופרמטרים אחרים של פרוסות סיליקון קרביד. לפי זה נקבעת רמת האיכות של השבב.

⑧ ניקוי שבבים. יריעת הליטוש סיליקון קרביד מנוקה עם חומר ניקוי ומים טהורים כדי להסיר את שאריות נוזל הליטוש ולכלוך משטח אחר על יריעת הליטוש, ולאחר מכן הפרוסה מפוצצת ומנערת יבשה על ידי חנקן ומכונת ייבוש בטוהר גבוה במיוחד; הפרוסה מוקפת בקופסת גיליון נקייה בתא סופר נקי ליצירת פרוסת סיליקון קרביד מוכנה לשימוש במורד הזרם.

ככל שגודל השבב גדול יותר, כך טכנולוגיית הצמיחה והעיבוד המקבילה של גבישים קשה יותר, וככל שיעילות הייצור של התקנים במורד הזרם גבוהה יותר, כך עלות היחידה נמוכה יותר.