אלס א דריט-דור האַלב-קאָנדוקטאָר סאַבסטראַט מאַטעריאַל,סיליקאָן קאַרבייד (SiC)איין קריסטאַל האט ברייטע אַפּליקאַציע פּראַספּעקטן אין דער פּראָדוקציע פון הויך-פרעקווענץ און הויך-מאַכט עלעקטראָנישע דעוויסעס. די פּראַסעסינג טעכנאָלאָגיע פון SiC שפּילט אַ באַשטימענדיק ראָלע אין דער פּראָדוקציע פון הויך-קוואַליטעט סאַבסטראַט מאַטעריאַלס. דער אַרטיקל שטעלט פאָר דעם איצטיקן צושטאַנד פון פאָרשונג אויף SiC פּראַסעסינג טעקנאַלאַדזשיז ביידע אין כינע און אין אויסלאַנד, אַנאַליזירט און פאַרגלייכט די מעקאַניזאַמז פון קאַטינג, גרינדינג און פּאָלירינג פּראַסעסאַז, ווי אויך די טרענדס אין וועיפער פלאַךקייט און ייבערפלאַך ראַפנאַס. עס אויך ווייזט אויף די יגזיסטינג טשאַלאַנדזשיז אין SiC וועיפער פּראַסעסינג און דיסקוטירט צוקונפֿט אַנטוויקלונג ריכטונגען.
סיליקאָן קאַרבייד (SiC)וועיפערס זענען קריטישע יסודותדיקע מאַטעריאַלן פֿאַר דריט-דור האַלב-קאָנדוקטאָר דעוויסעס און האַלטן באַדייטנדיק וויכטיקייט און מאַרק פּאָטענציעל אין פעלדער ווי מיקראָעלעקטראָניק, מאַכט עלעקטראָניק, און האַלב-קאָנדוקטאָר לייטינג. צוליב דער גאָר הויכער כאַרדנאַס און כעמישע פעסטקייט פוןSiC איינציקע קריסטאַלן, טראדיציאנעלע האַלב-קאָנדוקטאָר פּראַסעסינג מעטאָדן זענען נישט אינגאַנצן פּאַסיק פֿאַר זייער מאַשינינג. כאָטש פילע אינטערנאַציאָנאַלע קאָמפּאַניעס האָבן דורכגעפירט ברייטע פאָרשונג אויף די טעכניש פאָדערנדיקע פּראַסעסינג פון SiC איין קריסטאַלן, ווערן באַטייַטיקע טעכנאָלאָגיעס געהאלטן שטרענג קאָנפידענציעל.
אין די לעצטע יאָרן, האָט כינע פֿאַרגרעסערט די מי אין דער אַנטוויקלונג פֿון SiC איין-קריסטאַל מאַטעריאַלן און דעווייסעס. אָבער, די פֿאָרשריט פֿון SiC דעווייס טעכנאָלאָגיע אין לאַנד איז איצט באַגרענעצט דורך לימיטאַציעס אין פּראַסעסינג טעכנאָלאָגיעס און וועיפער קוואַליטעט. דעריבער, איז עס וויכטיק פֿאַר כינע צו פֿאַרבעסערן SiC פּראַסעסינג קייפּאַבילאַטיז צו פֿאַרבעסערן די קוואַליטעט פֿון SiC איין-קריסטאַל סאַבסטראַטן און דערגרייכן זייער פּראַקטישע אַפּליקאַציע און מאַסע פּראָדוקציע.
די הויפּט פּראַסעסינג סטעפּס אַרייַננעמען: שניידן → גראָבע שלייפן → פײַן שלייפן → גראָב פּאָלירן (מעכאַנישע פּאָלירן) → פײַן פּאָלירן (כעמישע מעכאַנישע פּאָלירן, CMP) → דורכקוק.
שריט | SiC וואַפער פּראַסעסינג | טראַדיציאָנעלע האַלב-קאָנדוקטאָר איין-קריסטאַל מאַטעריאַל פּראַסעסינג |
שניידן | ניצט מולטי-דראָט זעג טעכנאָלאָגיע צו שניידן SiC ינגאָטס אין דין וועיפערס | טיפּיש ניצט ינער-דיאַמעטער אָדער אויסער-דיאַמעטער בלייד קאַטינג טעקניקס |
גרינדינג | צעטיילט אין גראָב און פייַן מאָלן צו באַזייַטיקן זעג מאַרקס און שעדיקן לייַערס געפֿירט דורך קאַטינג | גרינדינג מעטאָדן קענען זיין אַנדערש, אָבער די ציל איז די זעלבע |
פּאָלירן | כולל גראָב און אולטראַ-פּרעציציע פּאָלירינג ניצן מעכאַנישע און כעמישע מעכאַנישע פּאָלירינג (CMP) | געוויינטלעך כולל כעמישע מעכאנישע פאלירונג (CMP), כאָטש ספּעציפֿישע טריט קענען זיין אַנדערש |
שניידן פון SiC איינציקע קריסטאַלן
אין דער פאַראַרבעטונג פוןSiC איינציקע קריסטאַלן, שניידן איז דער ערשטער און א העכסט קריטישער שריט. די וועיפער'ס בויגן, וואָרפּ, און גאַנץ גרעב וועריאַציע (TTV) וואָס רעזולטירט פון דעם שניידן פּראָצעס באַשטימען די קוואַליטעט און עפעקטיווקייט פון די ווייטערדיקע שלייפן און פּאָלירן אַפּעריישאַנז.
שנייד-געצייג קענען קאטעגאריזירט ווערן לויט פאָרעם אין דימענט אינעווייניקסטע דיאַמעטער (ID) זעגן, אויסווייניקסטע דיאַמעטער (OD) זעגן, באַנד זעגן, און דראָט זעגן. דראָט זעגן, אין דער ריי, קענען קלאַסיפיצירט ווערן לויט זייער באַוועגונג טיפּ אין רעציפּראָקייטינג און שלייף (ענדלאָז) דראָט סיסטעמען. באַזירט אויף דעם שנייד-מעכאַניזם פון די אַברייסיוו, קענען דראָט זעג שנייד-טעכניקן צעטיילט ווערן אין צוויי טיפּן: פריי אַברייסיוו דראָט זעגן און פאַרפעסטיקט אַברייסיוו דימענט דראָט זעגן.
1.1 טראדיציאנעלע שנייד מעטאדן
די שנייד טיפקייט פון אויסערן דיאַמעטער (OD) זעגן איז באַגרענעצט דורך דעם דיאַמעטער פון דער בלייד. בעת דעם שנייד פּראָצעס, איז די בלייד אונטערטעניק צו ווייבריישאַן און אָפּנייגונג, וואָס רעזולטירט אין הויך ראַש לעוועלס און שלעכטע שטייפקייט. אינערער דיאַמעטער (ID) זעגן נוצן דימענט אַברייסיווז אויף די ינער אַרומקרייז פון דער בלייד ווי די שנייד ברעג. די בליידז קענען זיין אַזוי דין ווי 0.2 מם. בעת שניידן, דרייט זיך די ID בלייד מיט אַ הויך גיכקייט בשעת די מאַטעריאַל צו שניידן באַוועגט זיך ראַדיאַל אין באַצוג צו דעם בלייד'ס צענטער, דערגרייכנדיק שניידן דורך דעם באַצוג.
דימענט באַנד זעגן דאַרפן אָפטע אָפּשטעלן און איבערקערענישן, און די שנייד גיכקייט איז זייער נידעריק - טיפּיש נישט מער ווי 2 מעטער/סעק. זיי ליידן אויך פון באַדייטנדיק מעכאַניש טראָגן און הויך וישאַלט קאָסטן. צוליב דער ברייט פון דער זעג בלייד, קען דער שנייד ראַדיוס נישט זיין צו קליין, און מולטי-שנייַד שניידן איז נישט מעגלעך. די טראַדיציאָנעלע זעג מכשירים זענען באַגרענעצט דורך די שטייפקייט פון דער באַזע און קענען נישט מאַכן קערווד קאַץ אָדער האָבן באַגרענעצטע דריי ראַדיוסן. זיי זענען בלויז טויגעוודיק פון גלייַך קאַץ, פּראָדוצירן ברייט קערפס, האָבן אַ נידעריק ייעלד קורס, און זענען דעריבער נישט פּאַסיק פֿאַר שניידן.SiC קריסטאַלן.
1.2 פרייער אַברייסיוו דראָט זעג מולטי-דראָט קאַטינג
די פריי-אברייסיוו דראָט-זעג שנייד טעכניק ניצט די שנעלע באַוועגונג פון דעם דראָט צו פירן דעם שלייַם אין דעם קערף, און דאָס ערמעגליכט מאַטעריאַל-אַרויסנעמען. עס ניצט בפֿרט אַ צוריק- און צוריקגייענדיקע סטרוקטור און איז איצט אַ דערוואַקסענע און ברייט גענוצטע מעטאָדע פֿאַר עפֿעקטיוו מולטי-ווייפֿער שניידן פֿון איין-קריסטאַל סיליקאָן. אָבער, איר אַפּליקאַציע אין SiC שניידן איז ווייניקער ברייט שטודירט געוואָרן.
פרייע אַברייסיוו דראָט זעגן קענען פּראָצעסירן וועיפערס מיט גרעב ווייניקער ווי 300 מיקראָמעטער. זיי פאָרשלאָגן נידעריק קערף אָנווער, ראַרעלי פאַרשאַפן טשיפּינג, און רעזולטאַט אין לעפיערעך גוט ייבערפלאַך קוואַליטעט. אָבער, רעכט צו דעם מאַטעריאַל באַזייַטיקונג מעקאַניזאַם - באַזירט אויף די ראָולינג און ינדענטיישאַן פון אַברייסיווז - די וועיפער ייבערפלאַך טענדז צו אַנטוויקלען באַטייטיק רעזידואַל דרוק, מיקראָקראַקס, און טיפער שעדיקן לייַערס. דאָס פירט צו וועיפער וואָרפּינג, מאכט עס שווער צו קאָנטראָלירן די ייבערפלאַך פּראָפיל אַקיעראַסי, און ינקריסיז די מאַסע אויף סאַבסאַקוואַנט פּראַסעסינג סטעפּס.
די שנייד-פאָרשטעלונג ווערט שטאַרק באַאיינפלוסט דורך דעם שלייַם; עס איז נייטיק צו האַלטן די שאַרפֿקייט פֿון די אַברייסיווס און די קאָנצענטראַציע פֿון דעם שלייַם. שלייַם באַהאַנדלונג און ריסייקלינג זענען טייַער. ביים שניידן גרויסע שטענגלעך, האָבן אַברייסיווס שוועריקייטן צו דורכדרינגען טיפֿע און לאַנגע קערפס. אונטער דער זעלבער אַברייסיוו קערל גרייס, איז דער קערף-פֿאַרלוסט גרעסער ווי ביי פֿיקסירטע אַברייסיוו דראָט זעגן.
1.3 פיקסירטע אַברייסיוו דיאַמאָנט דראָט זעג מולטי-דראָט קאַטינג
פיקסירטע אַברייסיוו דיאַמאָנט דראָט זעגן ווערן טיפּיש געמאַכט דורך עמבעדינג דיאַמאָנט פּאַרטיקלען אויף אַ שטאָל דראָט סאַבסטראַט דורך עלעקטראָפּלייטינג, סינטערינג, אָדער רעזין באַנדינג מעטהאָדס. עלעקטראָפּלייטיד דיאַמאָנט דראָט זעגן פאָרשלאָגן אַדוואַנידזשיז אַזאַ ווי שמאָלער קערפס, בעסער שנייַדן קוואַליטעט, העכער עפעקטיווקייַט, נידעריקער קאַנטאַמאַניישאַן, און די פיייקייַט צו שנייַדן הויך-כאַרדנאַס מאַטעריאַלס.
די רעציפּראָקייטינג עלעקטראָפּלייטאַד דיאַמאָנט דראָט זעג איז איצט די מערסט וויידלי גענוצטע מעטאָד פֿאַר שניידן SiC. פיגור 1 (נישט געוויזן דאָ) אילוסטרירט די ייבערפלאַך פלאַכקייט פון SiC וועיפערז געשניטן מיט דעם טעכניק. ווי די שניט פּראָגרעסיז, וואַקסט וועיפער וואָרפּאַדזש. דאָס איז ווייַל די קאָנטאַקט שטח צווישן דעם דראָט און דעם מאַטעריאַל וואַקסט ווי דער דראָט באַוועגט זיך אַראָפּ, וואָס פאַרגרעסערט קעגנשטעל און דראָט ווייבריישאַן. ווען דער דראָט דערגרייכט די וועיפער'ס מאַקסימום דיאַמעטער, איז די ווייבריישאַן אויף זיין שפּיץ, וואָס רעזולטירט אין מאַקסימום וואָרפּאַדזש.
אין די שפּעטערע שטאפלען פון שניידן, צוליב דעם וואס דער דראָט גייט דורך אַקסעלעראַציע, סטאַבילע-גיך באַוועגונג, דיסעלעראַציע, אָפּשטעלן, און איבערקערעניש, צוזאַמען מיט שוועריקייטן אין באַזייַטיקן דעבריס מיטן קילמיטל, פאַרערגערט זיך די ייבערפלאַך קוואַליטעט פון דער וועיפער. דראָט איבערקערעניש און גיכקייט פלוקטואַציעס, ווי אויך גרויסע דימענט פּאַרטיקלען אויף דעם דראָט, זענען די הויפּט סיבות פון ייבערפלאַך קראַצן.
1.4 קאַלטע צעשיידונג טעכנאָלאָגיע
קאַלטע צעשיידונג פון SiC איינציקע קריסטאַלן איז אַן אינאָוואַטיווער פּראָצעס אין דעם פעלד פון דריט-דור האַלב-קאָנדוקטאָר מאַטעריאַל פּראַסעסינג. אין די לעצטע יאָרן, האט עס געצויגן באַטייטיק ופֿמערקזאַמקייט רעכט צו זייַן באַמערקבאַר מעלות אין פֿאַרבעסערן ייעלד און רעדוצירן מאַטעריאַל פֿאַרלוסט. די טעכנאָלאָגיע קען זיין אַנאַליזירט פֿון דרייַ אַספּעקטן: אַרבעט פּרינציפּ, פּראָצעס לויף, און קערן מעלות.
קריסטאַל אָריענטאַציע באַשטימונג און אויסערלעכער דיאַמעטער שלייפן: איידער פּראַסעסינג, מוז די קריסטאַל אָריענטאַציע פון די SiC שטאַנג באַשטימט ווערן. די שטאַנג ווערט דאַן געפאָרעמט אין אַ צילינדרישע סטרוקטור (געוויינטלעך גערופן אַ SiC פּאַק) דורך אויסערלעכער דיאַמעטער שלייפן. דער שריט לייגט דעם יסוד פֿאַר ווייטערדיקן ריכטונג-שניידן און שניידן.
מולטי-דראָט שניידן: די מעטאָדע ניצט אַברייסיוו פּאַרטיקלען קאַמביינד מיט שנייד דראָטן צו שניידן די צילינדרישע שטאַנג. אָבער, עס ליידט פון באַטייטיק קערף אָנווער און ייבערפלאַך אומגלייַכקייט פּראָבלעמען.
לאַזער שנייד טעכנאָלאָגיע: אַ לאַזער ווערט גענוצט צו פֿאָרמען אַ מאָדיפֿיצירטע שיכט אינעם קריסטאַל, פֿון וועלכן דינע סלייסיז קענען אָפּגעטיילט ווערן. דער צוגאַנג רעדוצירט מאַטעריאַל פֿאַרלוסט און פֿאַרבעסערט פּראַסעסינג עפֿעקטיווקייט, מאַכנדיג עס אַ פֿאַרשפּרעכנדיקע נייע ריכטונג פֿאַר SiC וועיפֿער שניידן.
אָפּטימיזאַציע פון שניידן פּראָצעס
פיקסט אַברייסיוו מולטי-דראָט קאַטינג: דאָס איז איצט די מיינסטרים טעכנאָלאָגיע, גוט פּאַסיק פֿאַר די הויך כאַרדנאַס קעראַקטעריסטיקס פון SiC.
עלעקטרישע אָפּזאָגן מאַשינינג (EDM) און קאַלטע צעשיידונג טעכנאָלאָגיע: די מעטאָדן צושטעלן דייווערסאַפייד סאַלושאַנז צוגעפּאַסט צו ספּעציפיש באדערפענישן.
פּאָליר פּראָצעס: עס איז וויכטיק צו באַלאַנסירן מאַטעריאַל באַזייַטיקונג קורס און ייבערפלאַך שעדיקן. כעמישער מעכאַניש פּאָלירונג (CMP) ווערט גענוצט צו פֿאַרבעסערן ייבערפלאַך יוניפאָרמאַטי.
רעאַל-צייט מאָניטאָרינג: אָנליין דורכקוק טעכנאָלאָגיעס ווערן איינגעפירט צו מאָניטאָרירן ייבערפלאַך ראַפנאַס אין רעאַל-צייט.
לאַזער שניידונג: די טעכניק ראַדוסירט קערף פארלוסט און פאַרקירצט פּראַסעסינג ציקלען, כאָטש די טערמיש אַפעקטירטע זאָנע בלייבט אַ אַרויסרופן.
היבריד פּראַסעסינג טעכנאָלאָגיעס: קאַמביינינג מעכאַנישע און כעמישע מעטאָדן פֿאַרבעסערט פּראַסעסינג עפעקטיווקייט.
די טעכנאָלאָגיע האט שוין דערגרייכט אינדוסטריעלע אנווענדונג. אינפֿינעאָן, למשל, האָט קונה געווען SILTECTRA און האַלט איצט קערן פּאַטענטן וואָס שטיצן מאַסן פּראָדוקציע פון 8-אינטש וועיפערס. אין כינע, האָבן קאָמפּאַניעס ווי דעלאָנג לייזער דערגרייכט אַן אויסגאַבע עפעקטיווקייט פון 30 וועיפערס פּער ינגאָט פֿאַר 6-אינטש וועיפער פּראַסעסינג, וואָס רעפּרעזענטירט אַ 40% פֿאַרבעסערונג איבער טראַדיציאָנעלע מעטאָדן.
ווי די פּראָדוקציע פון היימישע עקוויפּמענט ווערט שנעלער, ווערט ערוואַרטעט אַז די טעכנאָלאָגיע וועט ווערן די הויפּט לייזונג פֿאַר SiC סאַבסטראַט פּראַסעסינג. מיטן וואַקסנדיקן דיאַמעטער פון האַלב-קאָנדוקטאָר מאַטעריאַלן, זענען טראַדיציאָנעלע שנייד מעטאָדן געוואָרן פאַרעלטערט. צווישן די איצטיקע אָפּציעס, ווייזט די רעציפּראָקייטינג דיאַמאָנט דראָט זעג טעכנאָלאָגיע די מערסט פּראָמיסינג אַפּליקאַציע פּראַספּעקטן. לאַזער שניידונג, ווי אַן אויפקומענדיקע טעכניק, אָפפערס באַדייטנדיקע אַדוואַנטאַגעס און ווערט אַנטיסאַפּייטיד צו ווערן די ערשטיק שנייד מעטאָד אין דער צוקונפֿט.
2,SiC איין קריסטאַל גרינדינג
אלס א פארשטייער פון דריט-גענעראציע האלב-קאנדוקטארן, אָפערט סיליקאן קאַרבייד (SiC) באַדייטנדיקע מעלות צוליב זיין ברייטן באַנדגאַפּ, הויך ברייקדאַון עלעקטריש פעלד, הויך זעטיקונג עלעקטראָן דריפט גיכקייט, און ויסגעצייכנטער טערמישער קאַנדאַקטיוויטי. די אייגנשאַפטן מאַכן SiC באַזונדערס אַדוואַנטיידזשאַס אין הויך-וואָולטידזש אַפּלאַקיישאַנז (למשל, 1200V סביבות). די פּראַסעסינג טעכנאָלאָגיע פֿאַר SiC סאַבסטראַטן איז אַ פונדאַמענטאַל טייל פון מיטל פאַבריקאַציע. די ייבערפלאַך קוואַליטעט און פּינטלעכקייט פון די סאַבסטראַט האָבן אַ דירעקטן השפּעה אויף די קוואַליטעט פון די עפּיטאַקסיאַל שיכט און די פאָרשטעלונג פון די לעצט מיטל.
דער הויפּט ציל פון דעם שלייפן פּראָצעס איז צו באַזייַטיקן ייבערפלאַך זעג מאַרקס און שעדיקן לייַערס געפֿירט בעשאַס סלייסינג, און צו קאָריגירן דעפאָרמאַציע ינדוסט דורך דעם שנייד פּראָצעס. געגעבן SiC ס גאָר הויך כאַרדנאַס, שלייפן ריקווייערז די נוצן פון שווער אַברייסיווז אַזאַ ווי באָר קאַרבייד אָדער דיאַמאָנד. קאַנווענשאַנאַל שלייפן איז טיפּיקלי צעטיילט אין גראָב שלייפן און פייַן שלייפן.
2.1 גראָב און פײַן מאָלן
גרינדינג קען זיין קאַטעגאָריזירט באזירט אויף אַברייסיוו פּאַרטיקל גרייס:
גראָבע שלייפן: ניצט גרעסערע אַברייסיווז בפֿרט צו באַזייַטיקן זעג מאַרקס און שעדיקן לייַערס געפֿירט בעשאַס סלייסינג, ימפּרוווינג פּראַסעסינג עפעקטיווקייַט.
פיין שלייפן: ניצט פיינערע אברייסיוון צו באַזייַטיקן די שאָדן שיכט וואָס איז געבליבן דורך גראָב שלייפן, רעדוצירן ייבערפלאַך ראַפנאַס און פֿאַרבעסערן ייבערפלאַך קוואַליטעט.
פילע היגע SiC סאַבסטראַט פאַבריקאַנטן נוצן גרויס-וואָג פּראָדוקציע פּראָצעסן. א געוויינטלעכע מעטאָדע ינוואַלווז צוויי-זייַטיק שלייפן מיט אַ גוס אייַזן פּלאַטע און מאָנאָקריסטאַלינע דיאַמאָנט שלייַם. דער פּראָצעס יפעקטיוולי רימוווז די שעדיקן שיכט לינקס דורך דראָט זעגן, קאָריגירט וועיפער פאָרעם, און ראַדוסאַז TTV (טאָטאַל גרעב ווערייישאַן), בויגן, און וואָרפּ. די מאַטעריאַל רימווומאַנט קורס איז סטאַביל, טיפּיקלי ריטשאַז 0.8-1.2 μm/min. אָבער, די ריזאַלטינג וועיפער ייבערפלאַך איז מאַט מיט לעפיערעך הויך ראַפנאַס - טיפּיקלי אַרום 50 נם - וואָס ימפּאָוזז העכער פאדערונגען אויף סאַבסאַקוואַנט פּאַלישינג סטעפּס.
2.2 איין-זייטיג גרינדינג
איין-זייטיג שלייפן פראצעסירט נאר איין זייט פון די וועיפער אין א צייט. בעת דעם פראצעס ווערט די וועיפער וואקס-געמאכט אויף א שטאלענע פלאטע. אונטערן אנגעווענדעטן דרוק גייט דער סובסטראט דורך א קליינע דעפארמאציע, און די אויבערשטע זייט ווערט גלאט געמאכט. נאך שלייפן ווערט די אונטערשטע זייט גלייך געמאכט. ווען דער דרוק ווערט אוועקגענומען, טענדירט די אויבערשטע זייט זיך צוריקצוקערן צו איר ארגינעלע פארעם, וואס ווירקט אויך אויף די שוין געשליפענע אונטערשטע זייט - וואס מאכט ביידע זייטן זיך פארדרייען און פארניכטן אין פלאכקייט.
דערצו, קען די שלייפן-פלאטע ווערן קאנקאווע אין א קורצער צייט, וואס מאכט אז די וועיפער זאל ווערן קאנוועקס. כדי צו האלטן די פלאךקייט פון דער פלאטע, איז אפטמאל נויטיג צו ווערן אויסגעארבעט. צוליב דער נידעריגער עפעקטיווקייט און שלעכטער וועיפער-פלאךקייט, איז איין-זייטיגע שלייפן נישט פאסיג פאר מאסן-פראדוקציע.
טיפּישערװײַז װערט גענוצט #8000 שלײַפֿ־רעדער פֿאַר פֿײַן שלײַפֿן. אין יאַפּאַן איז דער פּראָצעס שוין גאַנץ דערוואַקסן און מען ניצט אַפֿילו #30000 פּאָליר־רעדער. דאָס דערמעגלעכט די איבערפֿלאַך־ראַף פֿון די פּראָצעסירטע װײַפֿערס צו דערגרייכן אונטער 2 נאַנאָמעטער, מאַכנדיג די װײַפֿערס גרייט פֿאַר לעצטן CMP (כעמישער מעכאַנישער פּאָלירונג) אָן נאָך פּראָצעסירונג.
2.3 איין-זייטיג דין טעכנאָלאָגיע
דיאַמאָנט איין-זייַטיקע דין טעכנאָלאָגיע איז אַ נייַע מעטאָדע פון איין-זייַטיקע שלייפן. ווי אילוסטרירט אין פיגור 5 (נישט געוויזן דאָ), ניצט דער פּראָצעס אַ דיאַמאָנט-געבונדענע שלייפן פּלאַטע. די וועיפער ווערט פיקסירט דורך וואַקוום אַדסאָרפּציע, בשעת ביידע די וועיפער און די דיאַמאָנט שלייפן ראָד דרייען זיך סיימאַלטייניאַסלי. די שלייפן ראָד באַוועגט זיך ביסלעכווייַז אַראָפּ צו דין די וועיפער צו אַ ציל גרעב. נאָך דעם ווי איין זייט איז פאַרטיק, ווערט די וועיפער איבערגעדרייט צו פּראָצעסירן די אַנדערע זייט.
נאך דין מאכן, קען א 100 מ"מ וועיפער דערגרייכן:
בויגן < 5 מיקראָמעטער
TTV < 2 מיקראָמעטער
ייבערפלאַך ראַפנאַס < 1 נאַנאָמעטער
די איינציקע-וועיפער פּראַסעסינג מעטאָדע אָפפערט הויך פעסטקייט, אויסגעצייכנטע קאָנסיסטענסי, און אַ הויך מאַטעריאַל באַזייַטיקונג קורס. קאַמפּערד צו קאַנווענשאַנאַל צוויי-זייַטיק גרינדינג, די טעכניק פֿאַרבעסערט גרינדינג עפעקטיווקייַט מיט איבער 50%.
2.4 צוויי-זייטיג גרינדינג
צוויי-זייטיג שלייפן ניצט ביידע אן אויבערשטע און א אונטערשטע שלייפן טעלער צו גלייכצייטיג שלייפן ביידע זייטן פון די סאַבסטראַט, וואָס ענשורז ויסגעצייכנט ייבערפלאַך קוואַליטעט אויף ביידע זייטן.
בעת דעם פּראָצעס, לייגן די שלייפן פּלאַטעס ערשט צו דרוק אויף די העכסטע פונקטן פון דער אַרבעטסשטאָף, וואָס פאַראורזאַכט דעפאָרמאַציע און גראַדועל מאַטעריאַל באַזייַטיקונג אין יענע פונקטן. ווי די הויכע פונקטן ווערן גלייך, ווערט דער דרוק אויף דער סאַבסטראַט ביסלעכווייַז מער איינהייטלעך, וואָס רעזולטירט אין קאָנסיסטענט דעפאָרמאַציע איבער דער גאַנצער ייבערפלאַך. דאָס דערמעגלעכט ביידע די אויבערשטע און אונטערשטע ייבערפלאַכן צו ווערן גלייַך געשליפן. אַמאָל די שלייפן איז געענדיקט און דער דרוק ווערט באַפרייט, יעדער טייל פון דער סאַבסטראַט צוריקקריגט זיך איינהייטלעך צוליב דעם גלייכן דרוק וואָס עס האָט דערפאַרן. דאָס פירט צו מינימאַל וואָרפּינג און גוטער פלאַכקייט.
די ייבערפלאַך ראַפנאַס פון די וועיפער נאָך גרינדינג דעפּענדס אויף די אַברייסיוו פּאַרטיקל גרייס - קלענערע פּאַרטיקאַלז שאַפֿן גלאַטער ייבערפלאַכן. ווען מען ניצט 5 μm אַברייסיווז פֿאַר צוויי-זייַטיק גרינדינג, קען מען קאָנטראָלירן די פלאַכקייט און גרעב וועריאַציע פון די וועיפער אין 5 μm. אַטאָמישע קראַפט מיקראָסקאָפּיע (AFM) מעסטונגען ווייַזן אַ ייבערפלאַך ראַפנאַס (Rq) פון וועגן 100 נם, מיט גרינדינג גרובן ביז 380 נם טיף און קענטיק לינעאַר מאַרקס געפֿירט דורך אַברייסיוו אַקציע.
א מער פארגעשריטענע מעטאָדע באַשטייט פון צוויי-זייַטיקע שלייפן מיט פּאָליורעטאַן פּינע פּאַדס קאַמביינד מיט פּאָליקריסטאַלין דיאַמאָנט סלאַרי. דער פּראָצעס פּראָדוצירט וועיפערס מיט זייער נידעריק ייבערפלאַך ראַפנאַס, דערגרייכנדיק Ra < 3 נם, וואָס איז זייער נוציק פֿאַר די ווייטערדיקע פּאָלירינג פון SiC סאַבסטראַטן.
אבער, קראצן אויף דער אויבערפלאך בלייבט אן אומגעלייזטע פראבלעם. דערצו, דער פאליקריסטאלינער דיאמאנט וואס ווערט גענוצט אין דעם פראצעס ווערט פראדוצירט דורך עקספלאסיווע סינטעז, וואס איז טעכניש שווער, גיט ארויס קליינע קוואנטיטעטן, און איז גאר טייער.
פּאָלירן פון SiC איינציקע קריסטאַלן
כדי צו דערגרייכן א הויך-קוואַליטעט פּאָלירטע ייבערפלאַך אויף סיליקאָן קאַרבייד (SiC) וועיפערס, מוז פּאָלירן גאָר אַראָפּנעמען די שלייפן גרובן און נאַנאָמעטער-וואָג ייבערפלאַך כוואַליעס. די ציל איז צו פּראָדוצירן אַ גלאַט, דעפעקט-פֿרייע ייבערפלאַך אָן קיין קאַנטאַמאַניישאַן אָדער דעגראַדאַציע, אָן קיין אונטערערדישע שעדיקן, און אָן קיין רעשט ייבערפלאַך דרוק.
3.1 מעכאנישע פאלירונג און CMP פון SiC וועיפערס
נאך דעם וואוקס פון א SiC איינציק-קריסטאל שטאף, פארמיידן אויבערפלאך-דעפעקטן עס פון ווערן גלייך גענוצט פאר עפּיטאקסיאַל וואוקס. דעריבער, איז ווייטערדיקע באארבעטונג נויטיג. דער שטאף ווערט ערשט געפארעמט אין א סטאנדארט צילינדרישע פארעם דורך איבערקייַלעכן, דערנאך געשניטן אין וועיפערס מיט דראָט-שניידן, נאכגעפאלגט דורך קריסטאלאגראפישע אריענטאציע וועריפיקאציע. פאלירן איז א קריטישער שריט אין פארבעסערן וועיפער קוואליטעט, אדרעסירן פאטענציעלע אויבערפלאך-שאדן געפֿארזאַכט דורך קריסטאל-וואוקס-דעפעקטן און פריערדיקע באארבעטונג-סטעפס.
עס זענען דא פיר הויפּט מעטאָדן פֿאַר אַראָפּנעמען ייבערפלאַך שעדיקן לייַערס אויף SiC:
מעכאנישע פּאָלירונג: פּשוט אָבער לאָזט קראַצן; פּאַסיק פֿאַר ערשט פּאָלירונג.
כעמישע מעכאנישע פאלירונג (CMP): אַראָפּנעמען קראַצן דורך כעמישע עטשינג; פּאַסיק פֿאַר פּרעציזיע פאלירונג.
וואַסערשטאָף עטשינג: פארלאנגט קאָמפּלעקסע עקוויפּמענט, וואָס ווערט אָפט געניצט אין HTCVD פּראָצעסן.
פּלאַזמע-אַסיסטירט פּאָלירינג: קאָמפּלעקס און זעלטן געניצט.
נאָר מעכאַניש פּאָלירן טענדירט צו פאַראורזאַכן קראַצן, בשעת נאָר כעמיש פּאָלירן קען פירן צו אומגלייכע עטשינג. CMP קאָמבינירט ביידע מעלות און אָפפערס אַן עפעקטיווע, קאָסטן-עפעקטיווע לייזונג.
CMP ארבעטס-פּרינציפּ
CMP ארבעט דורך דרייען דעם וועיפער אונטער א באשטימטן דרוק קעגן א דרייענדיקן פאליר-פאד. די רעלאטיווע באוועגונג, צוזאמען מיט מעכאנישער אברייזיע פון נאנא-גרייס אברייזיוון אין דער שלאם און די כעמישע אקציע פון רעאקטיווע אגענטן, דערגרייכט אייבערפלאך פלענעריזאציע.
שליסל מאַטעריאַלן געניצט:
פּאָליר-שלאַרי: ענטהאַלט אַברייסיווז און כעמישע רעאַגענטן.
פּאָליר־פּאַד: ווערט אָפּגענוצט בעת באַנוץ, רעדוצירט די פּאָרע־גרייס און די עפעקטיווקייט פון צושטעלן די שלייַם. רעגולערע פּאָלירונג, טיפּיש מיט אַ דיאַמאָנט־פּאָליצירער, איז נויטיק צו צוריקשטעלן די ראַפקייט.
טיפּישער CMP פּראָצעס
אַברייסיוו: 0.5 מיקראָמעטער דיאַמאָנט סלערי
ציל ייבערפלאַך ראַפנאַס: ~0.7 נם
כעמישע מעכאנישע פאלירונג:
פּאָליר־עקוויפּמענט: AP-810 איין־זייטיקער פּאָליר־מאַשין
דרוק: 200 ג/קמ²
טעלער גיכקייט: 50 רפּם
קעראַמיש האָלדער גיכקייט: 38 רפּם
שלייַם צוזאַמענשטעלונג:
SiO₂ (30 וואָג%, pH = 10.15)
0–70 וואָג% H₂O₂ (30 וואָג%, רעאַגענט גראַד)
שטעל צו דעם pH צו 8.5 ניצנדיק 5% KOH און 1% HNO₃
שלאַם לויפן קורס: 3 ל/מינוט, ריסירקולירט
דעם פּראָצעס פֿאַרבעסערט עפֿעקטיוו די קוואַליטעט פֿון SiC וועיפֿער און טרעפֿט די באַדערפֿנישן פֿאַר דאַונסטרים פּראָצעסן.
טעכנישע שוועריקייטן אין מעכאנישער פאלירונג
SiC, אלס א ברייטער באנדגאפ האלב-קאנדוקטאר, שפילט א וויכטיגע ראלע אין דער עלעקטראניק אינדוסטריע. מיט אויסגעצייכנטע פיזישע און כעמישע אייגנשאפטן, זענען SiC איינצעלנע קריסטאלן פאסיג פאר עקסטרעמע סביבות, ווי הויכע טעמפעראטור, הויכע פרעקווענץ, הויכע מאכט, און ראדיאציע קעגנשטאנד. אבער, איר שווערע און שוואכע נאטור שטעלט פאר גרויסע שוועריקייטן פאר שלייפן און פאלירן.
ווי פירנדיקע גלאבאלע פאבריקאנטן גייען אריבער פון 6-אינטש צו 8-אינטש וועיפערס, זענען פראבלעמען ווי קראַקינג און וועיפער שאָדן בעת פּראַסעסינג געוואָרן מער באַמערקט, וואָס האָט אַ באַטייטנדיקע השפּעה אויף די פּראָדוקציע. אַדרעסירן די טעכנישע שוועריקייטן פון 8-אינטש SiC סאַבסטראַטן איז איצט אַ שליסל בענטשמאַרק פֿאַר די אינדוסטריע'ס פֿאָרשריט.
אין דער 8-אינטש תקופה, שטייט SiC וועיפער פּראַסעסינג פאר פילע שוועריקייטן:
וועיפער סקיילינג איז נייטיק צו פאַרגרעסערן טשיפּ פּראָדוקציע פּער באַטש, רעדוצירן עדזש אָנווער, און נידעריקער פּראָדוקציע קאָס - ספּעציעל געגעבן די רייזינג פאָדערונג אין עלעקטרישע פאָרמיטל אַפּלאַקיישאַנז.
כאָטש דער וואוקס פון 8-אינטשיקע SiC איינציקע קריסטאַלן איז שוין רייפער געוואָרן, האָבן הינטער-ענד פּראָצעסן ווי שלייפן און פּאָלירן נאָך אַלץ פּראָבלעמען, וואָס רעזולטירט אין נידעריקע פּראָדוקציע (בלויז 40-50%).
גרעסערע וועיפערס דערפאַרן מער קאָמפּליצירטע דרוק פאַרשפּרייטונגען, וואָס פאַרגרעסערט די שוועריקייט פון פירן פּאָלירינג דרוק און טראָגן קאָנסיסטענסי.
כאָטש די גרעב פון 8-אינטש וועיפערס נענטערט זיך צו דער פון 6-אינטש וועיפערס, זענען זיי מער אויסגעשטעלט צו שעדיקן בעת האַנדלינג רעכט צו דרוק און קרום ווערן.
צו רעדוצירן שנייד-פארבונדענע דרוק, קראַמפּינג, און ריסן, ווערט לאַזער שניידונג מער און מער גענוצט. אָבער:
לאַנג-כוואַליע לאַזערס פאַרשאַפן טערמישע שעדיקן.
קורץ-וועוולענגט לאַזערס דזשענערירן שווערע דעבריס און פארטיפן די שעדיקן שיכט, וואָס פאַרגרעסערט פּאָלירינג קאָמפּלעקסיטי.
מעכאנישע פּאָלירינג וואָרקפלאָו פֿאַר SiC
דער אַלגעמיינער פּראָצעס־פלוס כולל:
אָריענטירונג שניידן
גראָבע מאָלן
פיין מאָלן
מעכאנישע פּאָלירונג
כעמישע מעכאנישע פאלירונג (CMP) אלס דער לעצטער שריט
די אויסוואל פון CMP מעטאד, פראצעס רוט פלאן, און אפטימיזאציע פון פאראמעטערס זענען קריטיש. אין האלב-קאנדוקטאר פאבריקאציע, איז CMP דער באשטימטער שריט פארן פראדוצירן SiC וועיפערס מיט אולטרא-גלאטע, דעפעקט-פרייע, און שאדן-פרייע אויבערפלאכן, וואס זענען וויכטיג פאר הויך-קוואליטעט עפּיטאקסיאלע וואוקס.
(א) אַרויסנעמען דעם SiC שטאַנג פֿון דעם טיגל;
(ב) דורכפירן די ערשטע שאפֿונג ניצנדיק אויסערליכע דיאַמעטער שלייפן;
(ג) באַשטימען די קריסטאַל אָריענטאַציע ניצן אַליינמאַנט פלאַך אָדער נאָטשעס;
(ד) שניידט דעם שטאַנג אין דינע וועיפלעך מיט זעגן מיט עטלעכע דראָטן;
(e) דערגרייכן שפּיגל-ווי גלאַטקייט דורך שלייפן און פּאָלירן טריט.
נאכדעם וואס מען ענדיגט די סעריע פון באארבעטונג טריט, ווערט דער אויסערליכער ראנד פון דעם SiC וועיפער אפט שארף, וואס פארגרעסערט דעם ריזיקע פון אפשאלעניש בעתן באהאנדלונג אדער באנוץ. כדי צו פארמיידן אזא שוואכקייט, איז ראנד-שלייפן נויטיג.
אין צוגאב צו טראדיציאנעלע שנייד-פראצעסן, איז דא אן אינאוואטיווע מעטאד פארן צוגרייטן SiC וועיפערס מיט בונד-טעכנולוגיע. דער צוגאנג ערמעגליכט וועיפערס פאבריקאציע דורך בונדן א דינע SiC איין-קריסטאל שיכט צו א העטעראגענעם סובסטראט (שטיצנדיקן סובסטראט).
פיגור 3 אילוסטרירט דעם פּראָצעס פלוס:
ערשטנס, ווערט א דעלאַמינאַציע שיכט געשאפן אין א באַשטימטער טיפקייט אויף דער ייבערפלאַך פון דעם SiC איינציקן קריסטאַל דורך וואַסערשטאָף יאָן אימפּלאַנטאַציע אָדער ענלעכע טעכניקן. דער פּראָצעסירטער SiC איינציקן קריסטאַל ווערט דערנאָך געבונדן צו אַ פלאַכן שטיצנדיקן סאַבסטראַט און אונטערגעוואָרפן צו דרוק און היץ. דאָס דערמעגלעכט אַ געראָטענע טראַנספער און צעשיידונג פון דער SiC איינציק-קריסטאַל שיכט אויף דעם שטיצנדיקן סאַבסטראַט.
די אפגעזונדערטע SiC שיכט גייט דורך אן אויבערפלאך באהאנדלונג צו דערגרייכן די פארלאנגטע גלייכקייט און קען ווידער גענוצט ווערן אין נאכפאלגנדע פארבינדונג פראצעסן. אין פארגלייך מיט טראדיציאנעלן שניידן פון SiC קריסטאלן, פארקלענערט די טעכניק די פארלאנג פאר טייערע מאטעריאלן. כאטש טעכנישע שוועריקייטן בלייבן, פארשריט זיך די פארשונג און אנטוויקלונג אקטיוו צו ערמעגליכן נידעריגערע וועיפער פראדוקציע.
געגעבן די הויכע האַרטקייט און כעמישע פעסטקייט פון SiC - וואָס מאכט עס קעגנשטעליק צו רעאַקציעס ביי צימער טעמפּעראַטור - איז מעכאַנישע פּאָלירינג פארלאנגט צו באַזייַטיקן פיינע מאָלן גרובן, רעדוצירן ייבערפלאַך שעדיקן, עלימינירן קראַצן, פּיטינג און מאַראַנץ שאָלעכץ חסרונות, נידעריקער ייבערפלאַך ראַפנאַס, פֿאַרבעסערן פלאַךקייט און פאַרבעסערן ייבערפלאַך קוואַליטעט.
כּדי צו דערגרייכן אַ הויך-קוואַליטעט פּאַלירטע ייבערפלאַך, איז נייטיק:
אַדזשאַסטירן אַברייסיוו טייפּס,
רעדוצירן פּאַרטיקל גרייס,
אָפּטימיזירן פּראָצעס פּאַראַמעטערס,
אויסקלייבן פּאָליר מאַטעריאַלן און פּאַדס מיט גענוגיקער האַרטקייט.
פיגור 7 ווייזט אז צוויי-זייטיג פאלירן מיט 1 μm אברייסיוון קען קאנטראלירן גלייכקייט און גרעב וועריאציע אינערהאלב 10 μm, און רעדוצירן אייבערפלאך ראפקייט צו בערך 0.25 nm.
3.2 כעמישע מעכאנישע פאלירונג (CMP)
כעמישע מעכאנישע פאלירונג (CMP) קאמבינירט אולטראפיינע טיילכעל-אברייזיע מיט כעמישע עטשינג צו שאפן א גלאטן, פלאכערן אויבערפלאך אויף דעם מאטעריאל וואס ווערט פראצעסירט. דער גרונט-פרינציף איז:
א כעמישע רעאקציע פאסירט צווישן דעם פאליר-שלאג און דער וועיפער-איבערפלאך, וואס שאפט א ווייכע שיכט.
רייַבונג צווישן די אַברייסיוו פּאַרטיקלען און די ווייכע שיכט אַוועקנעמט דאָס מאַטעריאַל.
CMP מעלות:
איבערקומט די חסרונות פון ריין מעכאנישע אדער כעמישע פאלירונג,
דערגרייכט ביידע גלאָבאַלע און לאָקאַלע פּלאַנאַריזאַציע,
פּראָדוצירט ייבערפלאַכן מיט הויך פלאַכקייט און נידעריק ראַפֿקייט,
לאָזט נישט קיין שאָדן אויף דער ייבערפלאַך אָדער אונטער דער ייבערפלאַך.
אין דעטאַל:
די וועיפער באוועגט זיך אין באַצוג צו די פּאָלירינג פּאַד אונטער דרוק.
נאַנאָמעטער-וואָג אַברייסיווז (למשל, SiO₂) אין דער שלייַם נעמען אָנטייל אין שערינג, שוואַכן Si-C קאָוואַלענט בונדן און פֿאַרבעסערן מאַטעריאַל באַזייַטיקונג.
טיפּן פון CMP טעקניקס:
פרייער אבראַסיבילער פּאָלירונג: אבראַסיבילן (למשל, SiO₂) ווערן סוספּענדירט אין אַ שלאַם. מאַטעריאַל באַזייַטיקונג פּאַסירט דורך דריי-קערפּער אבראַזיציע (וועיפער-פּאַד-אבראַסיביל). די אבראַסיבילער גרייס (טיפּיקלי 60-200 נם), pH, און טעמפּעראַטור מוזן זיין פּינקטלעך קאָנטראָלירט צו פֿאַרבעסערן די איינהייטלעכקייט.
פיקסט אַברייסיוו פּאָלירינג: אַברייסיווז זענען עמבעדיד אין די פּאָלירינג פּאַד צו פאַרמייַדן אַגלאָמעריישאַן - ידעאַל פֿאַר הויך-פּינטלעכקייט פּראַסעסינג.
רייניקונג נאָך פּאָלירן:
פּאָלירטע וועיפערס דורכגיין:
כעמישע רייניקונג (אריינגערעכנט די-אינהאַלט וואַסער און באַזייַטיקונג פון שלייַם רעזאַדו),
DI וואַסער שווענקען, און
הייס שטיקשטאָף טריקעניש
צו מינימיזירן ייבערפלאַך קאַנטאַמאַנאַנץ.
ייבערפלאַך קוואַליטעט און פאָרשטעלונג
ייבערפלאַך ראַפנאַס קען זיין רידוסט צו Ra < 0.3 נם, וואָס טרעפן די האַלב-קאָנדוקטאָר עפּיטאַקסי רעקווירעמענץ.
גלאבאלע פּלאַנאַריזאַציע: די קאָמבינאַציע פון כעמישער ווייכער מאַכן און מעכאַנישער באַזייַטיקונג ראַדוסירט קראַצן און אומגלייכע עטשינג, און איבערטרעפט ריין מעכאַנישע אָדער כעמישע מעטאָדן.
הויך עפעקטיווקייט: פּאַסיק פֿאַר שווערע און שוואַכע מאַטעריאַלן ווי SiC, מיט מאַטעריאַל באַזייַטיקונג ראַטעס העכער 200 נם/שעה.
אַנדערע אויפֿקומענדיקע פּאָלירינג טעקניקס
אין צוגאב צו CMP, זענען פארגעשלאגן געווארן אלטערנאטיווע מעטאדן, אריינגערעכנט:
עלעקטראָכעמישע פּאָלירונג, קאַטאַליסט-אַסיסטירט פּאָלירונג אָדער עטשינג, און
טריבאָכעמישע פּאָלירונג.
אבער, די מעטאדן זענען נאך אין דער פארשונג שטאפל און האבן זיך לאנגזאם אנטוויקלט צוליב SiC'ס שווערע מאטעריאל אייגנשאפטן.
לעסאָף, SiC פּראַסעסינג איז אַ גראַדועל פּראָצעס פון רעדוצירן וואָרפּאַדזש און ראַפנאַס צו פֿאַרבעסערן ייבערפלאַך קוואַליטעט, וווּ פלאַכנאַס און ראַפנאַס קאָנטראָל זענען קריטיש איבער יעדער בינע.
פּראַסעסינג טעכנאָלאָגיע
בעת דעם וועיפער-שלייפן שטאפל, ווערט דיאמאנט-שלאג מיט פארשידענע פארטיקל-גרייסן גענוצט צו שלייפן דעם וועיפער צו דער פארלאנגטער פלאכקייט און אויבערפלאך-ראפקייט. דערנאך ווערט פאלירט, ניצנדיק סיי מעכאנישע און סיי כעמישע מעכאנישע פאליר-טעקניקס (CMP) צו פראדוצירן שאדן-פרייע פאלירטע סיליקאן קארבייד (SiC) וועיפער.
נאך פאלירן, גייען די SiC וועיפערס אדורך א שטרענגע קוואליטעט אינספעקציע מיט אינסטרומענטן ווי אפטישע מיקראסקאפן און X-שטראל דיפראקטאמעטערס צו זיכער מאכן אז אלע טעכנישע פאראמעטערס טרעפן די פארלאנגטע סטאנדארטן. צום סוף, ווערן די פאלירטע וועיפערס גערייניגט מיט ספעציאליזירטע רייניקונג אגענטן און אולטרא-ריין וואסער צו באזייטיגן אויבערפלאך קאנטאמינאנטן. זיי ווערן דערנאך געטריקנט מיט אולטרא-הויך ריינקייט שטיקשטאף גאז און דרייערס, וואס פארענדיגט דעם גאנצן פראדוקציע פראצעס.
נאך יארן פון מי, איז געמאכט געווארן באדייטנדע פארשריט אין SiC איינצעלנע קריסטאל פראצעסירונג אין כינע. אין לאקאל, זענען 100 מ"מ דאפּירטע האלב-איזאלירנדע 4H-SiC איינצעלנע קריסטאלן געווארן ערפאלגרייך אנטוויקלט, און n-טיפ 4H-SiC און 6H-SiC איינצעלנע קריסטאלן קענען איצט פראדוצירט ווערן אין באטשעס. פירמעס ווי TankeBlue און TYST האבן שוין אנטוויקלט 150 מ"מ SiC איינצעלנע קריסטאלן.
אין באַצוג צו SiC וועיפער פּראַסעסינג טעכנאָלאָגיע, האָבן היגע אינסטיטוציעס פאָראויסגעפאָרשט פּראָצעס באדינגונגען און וועגן פֿאַר קריסטאַל סלייסינג, גרינדינג און פּאָלירינג. זיי זענען טויגעוודיק צו פּראָדוצירן מוסטערן וואָס באַסיקאַלי טרעפן די באדערפענישן פֿאַר דעווייס פאַבריקאַציע. אָבער, קאַמפּערד צו אינטערנאַציאָנאַלע סטאַנדאַרדן, די ייבערפלאַך פּראַסעסינג קוואַליטעט פון היגע וועיפערס איז נאָך באַדייטנד הינטערשטעליק. עס זענען עטלעכע פּראָבלעמען:
אינטערנאַציאָנאַלע SiC טעאָריעס און פּראַסעסינג טעקנאַלאַדזשיז זענען שטאַרק פּראָטעקטעד און נישט לייכט צוטריטלעך.
עס פעלט אויס טעאָרעטישע פאָרשונג און שטיצע פֿאַר פּראָצעס פֿאַרבעסערונג און אָפּטימיזאַציע.
די קאָסטן פון אימפארטירן פרעמדע עקוויפּמענט און קאָמפּאָנענטן איז הויך.
אינלענדישע פאָרשונג וועגן עקוויפּמענט פּלאַן, פּראַסעסינג פּינקטלעכקייט און מאַטעריאַלן ווײַזט נאָך באַדײַטנדיקע גאַפּס קאַמפּערד צו אינטערנאַציאָנאַלע לעוועלס.
איצט ווערן רוב הויך-פּרעציציע אינסטרומענטן גענוצט אין כינע אימפארטירט. טעסט עקוויפּמענט און מעטאָדאָלאָגיעס דאַרפן אויך ווייטערדיקע פֿאַרבעסערונג.
מיט דער ווייטערדיקער אַנטוויקלונג פון דריט-דור האַלב-קאָנדוקטאָרן, וואַקסט דער דיאַמעטער פון SiC איין-קריסטאַל סאַבסטראַטן קעסיידער, צוזאַמען מיט העכערע פאָדערונגען פֿאַר ייבערפלאַך פּראַסעסינג קוואַליטעט. וועיפער פּראַסעסינג טעכנאָלאָגיע איז געוואָרן איינער פון די מערסט טעכניש אַרויסרופנדיקע טריט נאָך SiC איין-קריסטאַל וווּקס.
כדי צו אַדרעסירן די עקזיסטירנדיקע שוועריקייטן אין פּראָצעסירונג, איז עס וויכטיק ווייטער צו שטודירן די מעכאַניזמען וואָס זענען פֿאַרבונדן מיט שניידן, שלייפן און פּאָלירן, און צו אויספֿאָרשן פּאַסיקע פּראָצעס מעטאָדן און וועגן פֿאַר SiC וועיפֿער פּראָדוקציע. אין דער זעלבער צייט איז עס נייטיק צו לערנען פֿון אַוואַנסירטע אינטערנאַציאָנאַלע פּראָצעסירונג טעכנאָלאָגיעס און אַדאַפּטירן די מאָדערנע אולטראַ-פּרעציציע מאַשינינג טעקניקס און עקוויפּמענט צו פּראָדוצירן הויך-קוואַליטעט סאַבסטראַטן.
ווי די גרייס פון די וועיפער וואקסט, וואקסט אויך די שוועריקייט פון קריסטאל וואוקס און באארבעטונג. אבער, די פאבריקאציע עפעקטיווקייט פון דאון-סטרים דעווייסעס פארבעסערט זיך באדייטנד, און די איינהייט קאסט ווערט פארקלענערט. איצט, די הויפט SiC וועיפער סופלייערס גלאבאל אפערן פראדוקטן פון 4 אינטשעס ביז 6 אינטשעס אין דיאמעטער. פירנדע פירמעס ווי Cree און II-VI האבן שוין אנגעהויבן פלאנירן די אנטוויקלונג פון 8-אינטש SiC וועיפער פראדוקציע ליניעס.
פּאָסט צייט: 23סטן מײַ 2025