กระบวนการผลิตเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์

เวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์ทำจากผงซิลิกอนที่มีความบริสุทธิ์สูงและผงคาร์บอนที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นวัตถุดิบ และคริสตัลซิลิคอนคาร์ไบด์ถูกปลูกโดยวิธีการถ่ายโอนไอทางกายภาพ (PVT) และแปรรูปเป็นเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์.

1 การสังเคราะห์วัตถุดิบ ผงซิลิกอนที่มีความบริสุทธิ์สูงและผงคาร์บอนที่มีความบริสุทธิ์สูงถูกผสมตามอัตราส่วนที่กำหนด และอนุภาคซิลิกอนคาร์ไบด์ถูกสังเคราะห์ที่อุณหภูมิสูงกว่า 2,000°C หลังจากการบด ทำความสะอาด และกระบวนการอื่น ๆ จะมีการเตรียมวัตถุดิบผงซิลิกอนคาร์ไบด์ที่มีความบริสุทธิ์สูงซึ่งตรงตามข้อกำหนดของการเติบโตของคริสตัล

② การเติบโตของคริสตัล คริสตัลเติบโตโดยใช้วิธีการถ่ายโอนไอทางกายภาพ (PVT) โดยใช้ผง SIC ที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นวัตถุดิบ โดยใช้เตาเติบโตคริสตัลที่พัฒนาขึ้นเอง

3 การประมวลผลลิ่ม แท่งคริสตัลซิลิกอนคาร์ไบด์ที่ได้รับจะถูกปรับทิศทางโดยเครื่องเอกซเรย์คริสตัลเดี่ยว จากนั้นจึงบดและรีด และแปรรูปเป็นคริสตัลซิลิคอนคาร์ไบด์เส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐาน

④ การตัดคริสตัล การใช้อุปกรณ์ตัดหลายเส้น ผลึกซิลิคอนคาร์ไบด์จะถูกตัดเป็นแผ่นบางๆ โดยมีความหนาไม่เกิน 1 มม.

⑤ การบดชิป แผ่นเวเฟอร์ถูกบดให้ได้ความเรียบและความหยาบที่ต้องการโดยใช้ของไหลการเจียรเพชรที่มีขนาดอนุภาคต่างกัน

⑥ การขัดชิป ซิลิคอนคาร์ไบด์ขัดเงาโดยไม่มีความเสียหายต่อพื้นผิวได้มาจากการขัดเชิงกลและการขัดเชิงกลด้วยเคมี

⑦ การตรวจจับชิป ใช้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง, เครื่องวัดการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์, กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม, เครื่องทดสอบความต้านทานแบบไม่สัมผัส, เครื่องทดสอบความเรียบของพื้นผิว, เครื่องทดสอบข้อบกพร่องที่พื้นผิวอย่างครอบคลุม และเครื่องมือและอุปกรณ์อื่น ๆ เพื่อตรวจจับความหนาแน่นของไมโครทูบูล, คุณภาพคริสตัล, ความหยาบของพื้นผิว, ความต้านทานไฟฟ้า, การบิดเบี้ยว, ความโค้ง, การเปลี่ยนแปลงความหนา รอยขีดข่วนบนพื้นผิว และพารามิเตอร์อื่นๆ ของเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์ ตามนี้จะเป็นการกำหนดระดับคุณภาพของชิป

⑧ การทำความสะอาดชิป แผ่นขัดซิลิคอนคาร์ไบด์ถูกทำความสะอาดด้วยสารทำความสะอาดและน้ำบริสุทธิ์เพื่อขจัดของเหลวขัดเงาที่ตกค้างและสิ่งสกปรกบนพื้นผิวอื่น ๆ บนแผ่นขัด จากนั้นแผ่นเวเฟอร์จะถูกเป่าและเขย่าให้แห้งด้วยไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษและเครื่องอบแห้ง เวเฟอร์ถูกห่อหุ้มไว้ในกล่องคลีนชีตในห้องซุปเปอร์สะอาดเพื่อสร้างเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์ปลายน้ำที่พร้อมใช้งาน

ยิ่งขนาดชิปใหญ่ขึ้น การเจริญเติบโตของคริสตัลและเทคโนโลยีการประมวลผลที่สอดคล้องกันก็จะยิ่งยากขึ้น และประสิทธิภาพการผลิตของอุปกรณ์ดาวน์สตรีมที่สูงขึ้น ต้นทุนต่อหน่วยก็จะยิ่งต่ำลง