SiC Wafer Fabrication Process பற்றிய சுருக்கமான அறிமுகம்

அதிநவீன குறைக்கடத்தித் தொழிலில் இன்றியமையாத அடி மூலக்கூறுப் பொருளாக,சிலிக்கான் கார்பைடு செதில்கள்சிறந்த வெப்ப மற்றும் மின் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது, அதிக வெப்பநிலை, உயர் அதிர்வெண், உயர் சக்தி மற்றும் கதிர்வீச்சு-எதிர்ப்பு ஒருங்கிணைந்த மின்னணு சாதனங்களில் பரந்த பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளை பெருமைப்படுத்துகிறது.

SiC அடி மூலக்கூறுகளின் எந்திர துல்லியமானது இறுதி குறைக்கடத்தி சாதனங்களின் செயல்திறனை நேரடியாக பாதிக்கிறது என்பதால், குறைக்கடத்தி உற்பத்தி பயன்பாடுகளுக்கான SiC செதில்களின் மேற்பரப்பு தரத்தில் மிகவும் கடுமையான தேவைகள் விதிக்கப்படுகின்றன. உயர்தர சிலிக்கான் கார்பைடு செதில்களின் உற்பத்தி செயல்முறையை இந்தக் கட்டுரை சுருக்கமாக விவரிக்கிறது.

1. மூலப்பொருள் தயாரிப்பு

உயர்-தூய்மை சிலிக்கான் தூள் மற்றும் கார்பன் தூள், குறிப்பிட்ட விகிதத்தில் கலக்கப்பட்டு, சிலிக்கான் கார்பைடு துகள்களை ஒருங்கிணைக்க 2000℃க்கும் அதிகமான வெப்பநிலையில் வினைபுரிகிறது. பின்னர் SiC படிக வளர்ச்சிக்கான தேவைகளை முழுமையாக பூர்த்தி செய்யும் உயர்தர சிலிக்கான் கார்பைடு நுண் தூள், நசுக்குதல் மற்றும் இரசாயன சுத்தம் போன்ற சுத்திகரிப்பு நடைமுறைகளுக்கு உட்படுகிறது.

2. படிக வளர்ச்சி

உயர்தர SiC நுண் தூள் ஒரு உயர் வெப்பநிலை உலைக்குள் க்ரூசிபில் வைக்கப்பட்டு, அதன் பதங்கமாதல் வெப்பநிலைக்கு சூடேற்றப்படுகிறது, இதில் Si, Si₂C மற்றும் SiC₂ போன்ற வாயுக்களாக சிதைகிறது. ஒரு அச்சு வெப்பநிலை சாய்வின் விளைவின் கீழ், இந்த வாயுக்கள் மேல் உலை மண்டலத்திற்கு மேல்நோக்கி நகர்ந்து SiC விதை படிகத்தைச் சுற்றி படிந்து, படிப்படியாக ஒரு உருளை இங்காட்டாக வளரும்.

3. இங்காட் செயலாக்கம் & வேஃபர் ஸ்லைசிங்

வளர்ந்த சிலிக்கான் கார்பைடு இங்காட் ஒரு எக்ஸ்-ரே ஒற்றை படிக நோக்குநிலை கருவியால் திசைதிருப்பப்படுகிறது மற்றும் மேற்பரப்பு தட்டையாக்குதல் மற்றும் உருளை அரைத்தல் மூலம் நிலையான விட்டம் வெற்றிடங்களாக செயலாக்கப்படுகிறது. முடிக்கப்பட்ட நிலையான SiC வெற்றிடங்கள் 1 மிமீக்கு மேல் இல்லாத தடிமன் கொண்ட மெல்லிய செதில்களாக பல கம்பி ஸ்லைசிங் கருவிகளால் வெட்டப்படுகின்றன.

4. வேஃபர் லேப்பிங் & பாலிஷிங்

வெட்டப்பட்ட செதில்கள் தேவையான தட்டையான தன்மை மற்றும் கடினத்தன்மையை அடைய பல்வேறு துகள் அளவுகளின் வைர லேப்பிங் ஸ்லர்ரிகளைப் பயன்படுத்தி அரைக்கப்படுகின்றன, SiC செதில்களின் சேதமில்லாத அல்ட்ரா-மென்மையான மேற்பரப்பைப் பெற ஒருங்கிணைந்த இயந்திர மெருகூட்டல் மற்றும் இரசாயன மெக்கானிக்கல் பாலிஷ் செயல்முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

5. வேஃபர் ஆய்வு

SiC செதில்களின் பல்வேறு அளவுருக்கள் ஆப்டிகல் மைக்ரோஸ்கோப், எக்ஸ்ரே டிஃப்ராக்டோமீட்டர், அணுசக்தி நுண்ணோக்கி, தொடர்பு அல்லாத மின்தடை சோதனையாளர், மேற்பரப்பு தட்டையான சோதனையாளர் மற்றும் விரிவான மேற்பரப்பு குறைபாடு சோதனையாளர் உள்ளிட்ட தொழில்முறை கருவிகளால் சோதிக்கப்படுகின்றன. சோதனை செய்யப்பட்ட உருப்படிகளில் மைக்ரோபைப் அடர்த்தி, படிகத் தரம், மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை, எதிர்ப்புத் திறன், போர், வில், தடிமன் மாறுபாடு மற்றும் மேற்பரப்பு கீறல்கள் ஆகியவை அடங்கும், இதன் அடிப்படையில் ஒவ்வொரு செதில்களின் தரம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது.

6. செதில் சுத்தம்

மெருகூட்டப்பட்டதுSiC செதில்கள்பொதுவாக இரசாயன துப்புரவு முகவர்கள் மற்றும் அதி-தூய்மையான நீரைப் பயன்படுத்தி, தேவையற்ற மேற்பரப்பு அசுத்தங்கள் மற்றும் எஞ்சியிருக்கும் மெருகூட்டல் குழம்புகளை நன்கு அகற்றி, பின்னர் சுழல் உலர்த்திகள் மூலம் அதி-உயர் தூய்மை நைட்ரஜன் வளிமண்டலத்தில் உலர்த்தப்படுகின்றன. சுத்தம் செய்யப்பட்ட மற்றும் உலர்த்தப்பட்ட செதில்கள் செமிகண்டக்டர்-கிரேடு க்ளீன்ரூமில் சுத்தமான செதில் கேசட்டுகளில் தொகுக்கப்படுகின்றன, இதனால் அவை கீழ்நிலை தூய்மை தரநிலைகளை முழுமையாக பூர்த்தி செய்கின்றன.