SiC சிங்கிள் கிரிஸ்டல் அடி மூலக்கூறு செயலாக்கம்

சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) ஒற்றைப் படிகங்கள்அவை முதன்மையாக பதங்கமாதல் முறையைப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கப்படுகின்றன. க்ரூசிபிளில் இருந்து படிகத்தை அகற்றிய பிறகு, பயன்படுத்தக்கூடிய செதில்களை உருவாக்க பல சிக்கலான செயலாக்க படிகள் தேவை. முதல் படி SiC பவுலின் படிக நோக்குநிலையை தீர்மானிக்க வேண்டும். இதைத் தொடர்ந்து, பவுல் ஒரு உருளை வடிவத்தை அடைய வெளிப்புற விட்டம் அரைக்கப்படுகிறது. ஆற்றல் சாதனங்களில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் n-வகை SiC செதில்களுக்கு, உருளை படிகத்தின் மேல் மற்றும் கீழ் மேற்பரப்புகள் இரண்டும் பொதுவாக {0001} முகத்துடன் ஒப்பிடும் போது 4° கோணத்தில் ஒரு விமானத்தை உருவாக்க இயந்திரம் செய்யப்படுகின்றன.

அடுத்து, செதில் மேற்பரப்பின் படிக நோக்குநிலையைக் குறிப்பிட, திசை விளிம்பு அல்லது மீதோ வெட்டுதல் மூலம் செயலாக்கம் தொடர்கிறது. பெரிய விட்டம் உற்பத்தியில்SiC செதில்கள், திசை நோச்சிங் ஒரு பொதுவான நுட்பமாகும். உருளை SiC ஒற்றை படிகமானது பின்னர் மெல்லிய தாள்களாக வெட்டப்படுகிறது, முதன்மையாக பல கம்பி வெட்டும் நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துகிறது. இந்த செயல்முறையானது வெட்டுக் கம்பிக்கும் SiC படிகத்திற்கும் இடையில் சிராய்ப்புகளை வைப்பதை உள்ளடக்குகிறது, அதே நேரத்தில் வெட்டு இயக்கத்தை எளிதாக்குவதற்கு அழுத்தம் கொடுக்கிறது.

படம் 1  SiC வேஃபர் செயலாக்க தொழில்நுட்பத்தின் மேலோட்டம்

(அ) ​​க்ரூசிபிளில் இருந்து SiC இங்காட்டை அகற்றுதல்; (ஆ) உருளை அரைத்தல்; (c) திசை விளிம்பு அல்லது உச்சநிலை வெட்டு; (ஈ) பல கம்பி வெட்டுதல்; (இ) அரைத்தல் மற்றும் மெருகூட்டுதல்

வெட்டப்பட்ட பிறகு, திSiC செதில்கள்பெரும்பாலும் தடிமன் மற்றும் மேற்பரப்பு முறைகேடுகளில் முரண்பாடுகளைக் காட்டுகின்றன, மேலும் தட்டையான சிகிச்சை தேவைப்படுகிறது. இது மைக்ரான்-நிலை மேற்பரப்பு சீரற்ற தன்மையை அகற்ற அரைப்பதில் தொடங்குகிறது. இந்த கட்டத்தில், சிராய்ப்பு நடவடிக்கை நன்றாக கீறல்கள் மற்றும் மேற்பரப்பு குறைபாடுகளை அறிமுகப்படுத்தலாம். எனவே, கண்ணாடி போன்ற முடிவை அடைவதற்கு அடுத்தடுத்த மெருகூட்டல் படி முக்கியமானது. அரைப்பதைப் போலல்லாமல், மெருகூட்டல் நுண்ணிய உராய்வுகளைப் பயன்படுத்துகிறது மற்றும் கீறல்கள் அல்லது உட்புற சேதத்தைத் தடுக்க உன்னிப்பான கவனிப்பு தேவைப்படுகிறது, இது அதிக அளவு மேற்பரப்பு மென்மையை உறுதி செய்கிறது.

இந்த நடைமுறைகள் மூலம்,SiC செதில்கள்கரடுமுரடான செயலாக்கத்திலிருந்து துல்லியமான எந்திரத்திற்கு பரிணமித்து, இறுதியில் உயர் செயல்திறன் கொண்ட சாதனங்களுக்கு ஏற்ற தட்டையான, கண்ணாடி போன்ற மேற்பரப்பை உருவாக்குகிறது. இருப்பினும், பளபளப்பான செதில்களின் சுற்றளவைச் சுற்றி அடிக்கடி உருவாகும் கூர்மையான விளிம்புகளை நிவர்த்தி செய்வது அவசியம். இந்த கூர்மையான விளிம்புகள் மற்ற பொருட்களுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது உடைந்து போகக்கூடியவை. இந்த பலவீனத்தைத் தணிக்க, செதில் சுற்றளவை விளிம்பு அரைப்பது அவசியம். அடுத்தடுத்த பயன்பாட்டின் போது செதில்களின் நம்பகத்தன்மை மற்றும் பாதுகாப்பை உறுதி செய்வதற்காக தொழில் தரநிலைகள் நிறுவப்பட்டுள்ளன.

SiC இன் விதிவிலக்கான கடினத்தன்மை பல்வேறு எந்திரப் பயன்பாடுகளில் சிறந்த சிராய்ப்புப் பொருளாக அமைகிறது. இருப்பினும், இது SiC பவுல்களை செதில்களாக செயலாக்குவதில் சவால்களை முன்வைக்கிறது, ஏனெனில் இது ஒரு நேரத்தைச் செலவழிக்கும் மற்றும் சிக்கலான செயல்முறையாகும், இது தொடர்ந்து மேம்படுத்தப்படுகிறது. பாரம்பரிய வெட்டுதல் முறைகளை மேம்படுத்துவதற்கான ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய கண்டுபிடிப்பு லேசர் வெட்டும் தொழில்நுட்பமாகும். இந்த நுட்பத்தில், ஒரு லேசர் கற்றை உருளை SiC படிகத்தின் மேல் இருந்து இயக்கப்படுகிறது, படிகத்திற்குள் ஒரு மாற்றியமைக்கப்பட்ட மண்டலத்தை உருவாக்க விரும்பிய வெட்டு ஆழத்தில் கவனம் செலுத்துகிறது. முழு மேற்பரப்பையும் ஸ்கேன் செய்வதன் மூலம், இந்த மாற்றியமைக்கப்பட்ட மண்டலம் படிப்படியாக ஒரு விமானமாக விரிவடைகிறது, இது மெல்லிய தாள்களை பிரிக்க அனுமதிக்கிறது. வழக்கமான மல்டி-வயர் கட்டிங் உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​இது பெரும்பாலும் கணிசமான கெர்ஃப் இழப்பை ஏற்படுத்துகிறது மற்றும் மேற்பரப்பு முறைகேடுகளை அறிமுகப்படுத்துகிறது, லேசர் ஸ்லைசிங் கெர்ஃப் இழப்பையும் செயலாக்க நேரத்தையும் கணிசமாகக் குறைக்கிறது, இது எதிர்கால முன்னேற்றங்களுக்கு ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய முறையாகும்.

மற்றொரு புதுமையான ஸ்லைசிங் தொழில்நுட்பம் மின்சார வெளியேற்ற வெட்டும் பயன்பாடு ஆகும், இது ஒரு உலோக கம்பி மற்றும் SiC படிகத்திற்கு இடையில் வெளியேற்றங்களை உருவாக்குகிறது. இந்த முறையானது கெர்ஃப் இழப்பைக் குறைப்பதில் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, அதே நேரத்தில் செயலாக்கத் திறனை மேலும் மேம்படுத்துகிறது.

ஒரு தனித்துவமான அணுகுமுறைSiC செதில்உற்பத்தியானது SiC ஒற்றைப் படிகத்தின் மெல்லிய படலத்தை ஒரு பன்முகத்தன்மை கொண்ட அடி மூலக்கூறுடன் ஒட்டிக்கொள்வதை உள்ளடக்கியது.SiC செதில்கள். இந்த பிணைப்பு மற்றும் பற்றின்மை செயல்முறை ஹைட்ரஜன் அயனிகளை SiC ஒற்றை படிகத்திற்குள் முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்ட ஆழத்திற்கு செலுத்துவதன் மூலம் தொடங்குகிறது. SiC படிகமானது, இப்போது அயனி பொருத்தப்பட்ட அடுக்குடன் பொருத்தப்பட்டுள்ளது, பாலிகிரிஸ்டலின் SiC போன்ற மென்மையான துணை மூலக்கூறு மீது அடுக்கப்பட்டுள்ளது. அழுத்தம் மற்றும் வெப்பத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், SiC ஒற்றை படிக அடுக்கு துணை மூலக்கூறுக்கு மாற்றப்பட்டு, பற்றின்மையை நிறைவு செய்கிறது. மாற்றப்பட்ட SiC அடுக்கு மேற்பரப்பு தட்டையான சிகிச்சைக்கு உட்படுகிறது மற்றும் பிணைப்பு செயல்பாட்டில் மீண்டும் பயன்படுத்தப்படலாம். SiC ஒற்றை படிகங்களை விட துணை மூலக்கூறு விலை குறைவாக இருந்தாலும், தொழில்நுட்ப சவால்கள் உள்ளன. ஆயினும்கூட, இந்த பகுதியில் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு தொடர்ந்து தீவிரமாக முன்னேறி, ஒட்டுமொத்த உற்பத்தி செலவுகளைக் குறைக்கும் நோக்கத்துடன் உள்ளது.SiC செதில்கள்.

சுருக்கமாக, செயலாக்கம்SiC ஒற்றை படிக அடி மூலக்கூறுகள்அரைத்தல் மற்றும் வெட்டுதல் முதல் மெருகூட்டுதல் மற்றும் விளிம்பு சிகிச்சை வரை பல நிலைகளை உள்ளடக்கியது. லேசர் வெட்டுதல் மற்றும் மின் வெளியேற்ற எந்திரம் போன்ற கண்டுபிடிப்புகள் செயல்திறனை மேம்படுத்துகின்றன மற்றும் பொருள் கழிவுகளை குறைக்கின்றன, அதே நேரத்தில் அடி மூலக்கூறு பிணைப்பின் புதிய முறைகள் செலவு குறைந்த செதில் உற்பத்திக்கு மாற்று வழிகளை வழங்குகின்றன. தொழில்துறை மேம்பட்ட நுட்பங்கள் மற்றும் தரங்களுக்கு தொடர்ந்து பாடுபடுவதால், இறுதி இலக்கு உயர்தர உற்பத்தியாக உள்ளதுSiC செதில்கள்மேம்பட்ட மின்னணு சாதனங்களின் தேவைகளை பூர்த்தி செய்யும்.