탄화 규소 가공 방법?

탄화 규소 가공 방법?

탄화규소 (원문대로) 재료는 전력 반도체 산업의 주요 발전 방향입니다.. 전력 장치를 만드는 데 사용되며 전기 에너지의 활용률을 크게 향상시킬 수 있습니다. 가까운 장래에, 신에너지 자동차는 탄화규소 전력 장치의 주요 응용 시나리오가 될 것입니다.

기술 선구자로서, Tesla는 모델에 전체 탄화규소 모듈을 통합하는 데 앞장섰습니다. 3, 그리고 다른 1차 자동차 회사들도 탄화규소의 적용을 확대할 계획입니다. 탄화규소 장치의 제조 비용 감소와 공정 기술의 점진적인 성숙으로, 탄화규소 전력 장치 산업의 미래는 유망합니다..

탄화규소란??

탄화규소 (원문대로) 3세대 화합물 반도체 재료입니다.. 반도체 산업의 초석은 칩입니다. 칩을 만들기 위한 핵심 재료는 다음과 같이 나뉩니다.:

1세대 반도체 재료 (현재 널리 사용되는 대부분 고순도 실리콘), 2세대 화합물 반도체 재료 (갈륨 비소, 인듐 인화물), 3세대 화합물 반도체 재료 (실리콘 카바이드, 질화갈륨).

우수한 물리적 특성 때문에: 높은 밴드 갭 (높은 항복 전기장 및 높은 전력 밀도에 대응), 높은 전기 전도성, 그리고 높은 열전도율, 탄화규소는 향후 반도체 칩을 만드는 데 가장 널리 사용되는 기본 재료가 될 것입니다.

반도체 칩에서 탄화규소의 주요 형태는 기판입니다. 반도체 칩은 집적 회로와 개별 장치로 나뉩니다, 그러나 그것이 집적 회로인지 개별 장치인지 여부, 기본 구조는 다음과 같이 나눌 수 있습니다. “기판 에피택셜 장치” 구조. 반도체에서 탄화규소의 주요 형태는 기판 재료입니다.

탄화규소 웨이퍼는 절단에 의해 형성된 단결정 얇은 조각입니다, 연 삭, 연마, 탄화규소 결정의 청소 및 기타 공정. 반도체 기판 재료로서, 탄화규소 웨이퍼는 에피택셜 성장을 통해 탄화규소 기반 전력 장치 및 마이크로파 무선 주파수 장치로 만들 수 있습니다, 장치 제조 및 기타 링크, 3 세대 반도체 산업의 발전을위한 중요한 기초 재료입니다.

다른 저항력에 따르면, 탄화규소 웨이퍼는 전도성 타입과 반절연형으로 나눌 수 있습니다.. 그 중, 전도성 탄화규소 웨이퍼는 주로 고온 및 고전압 전력 장치의 제조에 사용됩니다, 큰 시장 규모로; 반절연 탄화 규소 기판은 주로 마이크로파 무선 주파수 장치 및 기타 분야에서 사용됩니다..

5G 통신 네트워크 구축 가속화로, 시장 수요가 크게 증가했습니다. SiC의 경도는 다이아몬드에 이어 두 번째입니다. 그것은 높은 경도의 특성을 가지고있을뿐만 아니라, 그러나 또한 높은 취성과 낮은 파괴 인성을 가지고 있습니다.

탄화규소 가공 공정

탄화규소 웨이퍼는 고순도 실리콘 분말과 고순도 탄소 분말을 원료로 사용합니다, 물리적 증기 수송을 사용하십시오 (증권 시세 표시기) 탄화규소 결정을 성장시켜 탄화규소 웨이퍼로 가공하기 위해.

(1) 원료 합성. 고순도 실리콘 분말과 고순도 탄소 분말은 일정 비율로 혼합됩니다, 탄화규소 입자는 위의 고온에서 반응하여 합성된다 2,000 °C. 분쇄 후, 청소 및 기타 과정, 결정 성장 요구 사항을 충족하는 고순도 탄화규소 미세 분말 원료를 얻습니다.

(2) 결정 성장. 고순도 탄화규소 미세분말을 원료로 사용, 자체 개발한 결정성장로 사용, 탄화규소 결정은 물리적 증기 수송 방법에 의해 성장됩니다 (PVT 방법).

고순도 탄화규소 분말과 종자 결정을 단결정 성장로에서 원통형으로 밀봉된 흑연 도가니의 하단과 상단에 배치했습니다, 각각.

도가니는 전자기 유도에 의해 2,000°C 이상으로 가열됩니다., 종자 결정에서의 온도는 미세 분말의 하부에서의 온도보다 약간 낮게 제어된다, 도가니에서 축 방향 온도 구배 형성.

탄화규소 미세 분말은 고온에서 승화하여 Si2C를 형성합니다, SiC2 (SiC2), 기체 상태의 Si 및 기타 물질, 더 낮은 온도로 종자 결정에 도달하기 위해 온도 구배에 의해 구동됩니다, 그리고 그것에 결정화하여 원통형 탄화규소 잉곳을 형성합니다.

(3)잉곳 가공. 제조된 탄화규소 잉곳은 X선 단결정 배향 기기를 사용하여 배향된다, 그런 다음 접지, 압 연, 그리고 탄화규소 자르기 표준 직경 크기의 크리스탈. 에 대한 최신 프로세스 탄화규소 자르기 크리스탈은 다이아몬드 와이어 루프 톱 자르기.

(4)크리스탈 커팅. 다중 와이어 절단 장비 사용, 탄화규소 결정은 최대 1mm 두께의 얇은 조각으로 절단됩니다.

(5)웨이퍼 연삭. 웨이퍼는 다양한 입자 크기의 다이아몬드 슬러리를 통해 원하는 평탄도와 거칠기로 분쇄됩니다.

(6) 웨이퍼 연마. 표면에 손상이 없는 탄화규소 연마 시트는 기계적 연마 및 화학적 기계적 연마에 의해 얻어진다.

(7) 웨이퍼 검출.

광학 현미경 사용, X선 회절분석기, 원자력 현미경, 비접촉식 비저항 시험기, 표면 평탄도 시험기, 표면 결함 종합 테스터 및 기타 장비, 마이크로튜브 밀도 감지, 크리스탈 품질, 표면 거칠기, 저항력, 휨, 곡률, 두께 변화, 실리콘 카바이드 웨이퍼의 표면 스크래치 및 기타 매개변수, 그에 따라 웨이퍼의 품질 수준을 결정합니다.

(8) 웨이퍼 세정. 탄화규소 연마 시트는 연마 시트에 남아 있는 연마액과 같은 표면 오염 물질을 제거하기 위해 세정제와 순수한 물로 세척됩니다, 그런 다음 웨이퍼를 초고순도 질소와 건조기로 취입 및 건조합니다; 클린룸은 클린 웨이퍼 카세트에 패키징되어 다운스트림 사용이 가능한 탄화규소 웨이퍼를 형성합니다.

웨이퍼 크기가 클수록, 해당 결정을 성장시키고 처리하는 것이 더 어렵습니다, 다운스트림 장치의 제조 효율이 높을수록 단가가 낮아집니다. 현재, 국제 탄화규소 웨이퍼 제조업체는 주로 4인치에서 6인치 탄화규소 웨이퍼를 제공합니다, CREE 및 II-VI와 같은 국제 선도 기업은 8인치 탄화규소 웨이퍼 생산 라인 건설에 투자하기 시작했습니다.