Te Tūnga o nāianei me te Ia o te Hangarau Tukatuka Wafer SiC

Hei rauemi tïpako tuatoru-whakatupuranga semiconductor,carbide silicon (SiC)Ko te karaihe kotahi he whanui te tono mo te hanga i nga taputapu hiko teitei me te hiko teitei. Ko te hangarau tukatuka o SiC he mahi tino nui ki te hanga i nga rauemi taapiri-kounga teitei. Ko tenei tuhinga e whakaatu ana i te ahua o te rangahau o naianei mo nga hangarau tukatuka SiC i Haina me waho, te tātari me te whakatairite i nga tikanga o te tapahi, te huri, me te whakakorikori, tae atu ki nga ahuatanga o te papatahi angiangi me te taratara o te mata. Ka tohu hoki i nga wero kei roto i te tukatuka wafer SiC me te korero mo nga ahunga whanaketanga a meake nei.

Silicon carbide (SiC)Ko nga wafers he rauemi tino turanga mo nga taputapu semiconductor-whakatupuranga tuatoru me te whai hiranga nui me te kaha o te maakete i roto i nga mara penei i te microelectronics, hiko hiko, me te rama semiconductor. Nā ki te tino tiketike pakeke me te pūmautanga matū oSiC tioata kotahi, Ko nga tikanga tukatuka semiconductor tuku iho kaore e tino pai mo o raatau miihini. Ahakoa he maha nga kamupene o te ao i rangahau nui mo te tukatuka hangarau o nga kiripiri kotahi SiC, he mea huna nga hangarau e tika ana.

I nga tau tata nei, kua kaha ake a Haina ki te whakawhanake i nga taonga me nga taputapu karaihe SiC kotahi. Heoi, ko te ahu whakamua o te hangarau taputapu SiC i roto i te motu kei te herea i tenei wa na te herenga o nga hangarau tukatuka me te kounga angiangi. Na reira, he mea nui mo Haina ki te whakapai ake i nga kaha tukatuka SiC ki te whakarei ake i te kounga o nga taputapu karaihe kotahi a SiC me te whakatutuki i o raatau tono me te hanga papatipu.

Ko nga mahinga tukatuka matua ko: te tapahi → te huri → te huri pai → te whakakorikori taratara (te miihini miihini) → te whakakorikori pai (te miihini matū miihini, CMP) → te tirotiro.

Te tapahi o nga Tioata Kotahi SiC

I roto i te tukatuka oSiC tioata kotahi, ko te tapahi te mea tuatahi me te mahi tino nui. Ko te kopere a te angiangi, te warp, me te rereketanga o te matotoru katoa (TTV) i puta mai i te tukanga tapahi ka whakatau i te kounga me te whai huatanga o nga mahi huri huri me te oro o muri.

Ka taea te whakarōpūhia nga taputapu tapahi ma te hanga ki nga kani taimana i roto (ID), kani te diameter o waho (OD), nga kani ropu, me nga kani waea. Ko nga kani waea, ka taea te whakarōpūhia ma o raatau momo nekehanga ki roto i nga punaha waea tauutuutu me te kopiko (kore mutunga). I runga i te tikanga tapahi o te abrasive, ka taea te wehea nga tikanga tapahi waea ki nga momo e rua: te kani waea abrasive kore utu me te kani waea taimana abrasive.

1.1 Tikanga Tapahi Tikanga

Ko te hohonu o te tapahi o te diameter o waho (OD) kani ka iti i te diameter o te mata. I te wa o te tapahi, he pai te mata ki te wiri me te rereke, ka puta mai he taumata haruru nui me te ngoikore o te rigidity. Ka whakamahia e nga kani a roto (ID) nga abrasive taimana ki te porowhita o roto o te mata hei mata tapahi. Ka taea e enei matatahi te kikokore ki te 0.2 mm. I te wa e tapatapahia ana, ka huri te mata ID i te tere tere i te wa e neke ana nga mea ka tapahia ki te taha o te pokapu o te mata, ka taea te tapahi ma tenei nekehanga whanaunga.

Ko nga kani o te taimana he mea kia tu tonu me te hurihanga, he iti rawa te tere tapahi—ko te tikanga kaua e neke ake i te 2 m/s. Ka mamae ano hoki ratou i nga kakahu miihini nui me nga utu tiaki nui. Na te whanui o te mata kani, kaore e taea te iti rawa o te radius tapahi, kaore e taea te tapahi maha-poro. Ko enei taputapu kani rakau tuku iho he iti nei na te pakari o te turanga, a, kaore e taea te tapahi kopikopiko, te aukati ranei i te hurihanga huri. Ka taea noa e ratou te tapahi tika, te whakaputa i nga kerf whanui, he iti te reeti hua, na reira kaore e pai mo te tapahi.Kiriata SiC.

1.2 Waea Abrasive Waea Kore Te Tapahanga Waea-maha

Ko te tikanga tapahi waea abrasive kore utu e whakamahi ana i te neke tere o te waea ki te kawe slurry ki roto i te kerf, e taea ai te tango rawa. Ko te nuinga o te mahi he hanganga tauutuutu, he tikanga pakeke me te whakamahia whanui mo te tapahi wafer maha o te kirikiri kirikiri kotahi. Heoi, ko tana tono ki te tapahi SiC kua iti ake te ako.

Ka taea e nga kani waea abrasive kore utu te mahi angiangi me te matotoru iti iho i te 300 μm. He iti te ngaronga o te kerf, he uaua ka puta te maramara, ka puta he pai te kounga o te mata. Heoi, na te tikanga tango rawa—i runga i te hurihuri me te kuhu o nga abrasives—ko te mata angiangi ka puta te ahotea nui, nga moroiti, me nga paparanga kino hohonu. Ko tenei ka arai atu ki te angiangi, he uaua ki te whakahaere i te tika o te ahua o te mata, me te whakapiki ake i te uta ki runga i nga mahi tukatuka ka whai ake.

Ko te mahi tapahi ka tino awehia e te slurry; he mea tika ki te pupuri i te koi o te abrasives me te kukū o te slurry. He utu nui te maimoatanga parapara me te hangarua. I te wa e tapahi ana i nga ingots nui-rahi, he uaua nga abrasives ki te kuhu ki roto ki nga kerf hohonu me te roa. I raro i te rahi o te witi abrasive, he nui ake te mate o te kerf i tera o nga kani waea-abrasive.

1.3 Te Waea Abrasive Taimana Wire Saw Te tapahi Waea-maha

Ka mahia nga kani waea taimana abrasive ma te whakauru i nga matūriki taimana ki runga i te tïpako waea rino na roto i te whakakikorua i te hiko, te whiri, me nga tikanga here kapia. Ko nga kani waea taimana kua whakakikoruatia he pai nga painga penei i te kerfs whaiti, he pai ake te kounga o te poro, he pai ake te mahi, he iti te poke, me te kaha ki te tapahi i nga rawa pakeke.

I tenei wa, ko te waea taimana kua whakakikoruatia, ko te tikanga tino whakamahia mo te tapahi SiC. Ko te ahua 1 (kaore e whakaatuhia i konei) e whakaatu ana i te papatahi o te mata o nga angiangi SiC kua tapahia ma te whakamahi i tenei tikanga. I te wa e haere ana te tapahi, ka piki ake te papa angiangi. Ko tenei na te mea ka piki te waahi whakapiri i waenga i te waea me te rauemi i te wa e neke whakararo ana te waea, ka piki ake te parenga me te wiri waea. Ka tae te waea ki te diameter teitei o te angiangi, ka eke te wiri ki tona tihi, ka hua te riri nui.

I nga waahanga o muri o te tapahi, na te tere o te waea, te tere tere, te whakaheke, te aukati, me te hurihanga, me nga uaua ki te tango i nga otaota me te whakamatao, ka heke te kounga o te mata o te angiangi. Ko te hurihanga o te waea me te rereke tere, tae atu ki nga matūriki taimana nui i runga i te waea, ko nga take tuatahi o te pakaru o te mata.

1.4 Hangarau Wehenga Matao

Ko te wehenga makariri o nga kiripiri kotahi a SiC he tukanga auaha i roto i te waahi o te tukatuka rauemi semiconductor tuatoru-whakatupuranga. I nga tau tata nei, kua aro nui ki a ia na ona painga nui ki te whakapai ake i nga hua me te whakaiti i te mate taonga. Ka taea te wetewete i te hangarau mai i nga waahanga e toru: te kaupapa mahi, te rere o te tukanga, me nga painga matua.

Te Whakataunga Whakataunga Kiriata me te Miihini o waho: I mua i te tukatuka, me whakatauhia te ahua o te karaihe o te SiC ingot. Ka hangaia te ingot ki te hanga porotakaroa (e kiia ana ko te SiC puck) ma te huri o waho. Ko tenei taahiraa e whakatakoto ana i te turanga mo te tapahi aronga me te tapahi.

Tapahi Waea Maha: Ka whakamahia e tenei tikanga nga matūriki abrasive kua honoa ki te tapahi waea hei tapahi i te ingot porotakaroa. Heoi, ka pa ki te mate nui o te kerf me nga take koretake o te mata.

Hangarau Tapahi Taiaho: Ka whakamahia he taiaho hei hanga i tetahi paparanga whakarereke i roto i te karaihe, ka taea te wehe mai i nga poro kikokore. Ko tenei huarahi ka whakaiti i te ngaronga rawa me te whakapai ake i te pai o te tukatuka, ka waiho hei huarahi hou mo te tapahi wafer SiC.

Arotautanga Tukanga Tapahi

Tapahi Waea-Maama Abrasive: Ko tenei te hangarau auraki, he pai mo nga ahuatanga pakeke o te SiC.

Te Hangarau Whakawhiti Hiko (EDM) me te Hangarau Wehenga Matao: Ko enei tikanga e whakarato ana i nga otinga rereke kua whakaritea ki nga whakaritenga motuhake.

Tukanga Whakaoana: He mea nui ki te whakataurite i te tere tango rawa me te kino o te mata. Ko te Whakakorikori Hangarau Matū (CMP) hei whakapai ake i te riterite o te mata.

Aroturuki Wā-Tuturu: Ka whakauruhia nga hangarau tirotiro ipurangi ki te aro turuki i te taratara o te mata i roto i te waa-tui.

Te Tiihanga Taiaho: Ko tenei tikanga ka whakaiti i te ngaronga o te kerf me te whakapoto i nga huringa tukatuka, ahakoa he wero tonu te rohe e pa ana ki te waiariki.

Hangarau Tukatuka Hybrid: Ko te whakakotahi i nga tikanga miihini me nga tikanga matū ka whakarei ake i te pai o te tukatuka.

Kua whakatutukihia e tenei hangarau te tono ahumahi. Hei tauira, i whiwhi a Infineon i a SILTECTRA, a kei te pupuri i nga patent matua e tautoko ana i te hanga papatipu o nga wafers 8-inihi. I Haina, ko nga kamupene penei i a Delong Laser kua tutuki te pai o te whakaputa o te 30 wafers mo ia ingot mo te tukatuka wafer 6-inihi, e tohu ana i te 40% te whakapai ake i nga tikanga tuku iho.

I te wa e tere haere ana te hanga taputapu whare, ko tenei hangarau te whakaaro ko te otinga auraki mo te tukatuka tïpako SiC. Na te piki haere o te diameter o nga rawa semiconductor, kua kore noa nga tikanga tapahi tuku iho. I roto i nga whiringa o naianei, ko te whakahoki mai i te waea taimana te hangarau e whakaatu ana i nga tumanako tono tino pai. Ko te tapahi taiaho, he tikanga ka puta ake, he nui nga painga, me te whakaaro ka noho hei tikanga tapahi tuatahi a meake nei.

2,SiC Kotahi Kiriata Kiriata

Hei kanohi mo nga semiconductors tuatoru-whakatupuranga, he nui nga painga o te carbide silicon (SiC) na te whanuitanga o te whanui, te papa hiko pakaru nui, te tere tere tere o te hiko, me te pai o te kawe wera. Ko enei taonga ka tino pai a SiC ki nga tono ngaohiko teitei (hei tauira, nga taiao 1200V). Ko te hangarau tukatuka mo nga taputapu SiC he waahanga nui o te hanga taputapu. Ko te kounga o te mata me te tika o te tïpako ka pa tika ki te kounga o te paparanga epitaxial me te mahi o te taputapu whakamutunga.

Ko te kaupapa tuatahi o te mahi huri ko te tango i nga tohu kite mata me te pakaru o nga paparanga i te wa e tapahi ana, me te whakatika i nga huringa i puta mai i te tapahi. I runga i te tino pakeke o te SiC, ko te huri me te whakamahi i nga abrasive pakeke penei i te boron carbide, taimana ranei. I te nuinga o te wa ka wehewehea nga mahi huri noa ki te huri taratara me te huri pai.

2.1 Te Miro Kato me te Mihi

Ka taea te whakarōpūtia i runga i te rahi o te matūriki abrasive:

Te Miro Maama: Ka whakamahia nga abrasives nui ake hei tango i nga tohu kani me nga papa pakaru i puta i te wa e tope ana, hei whakapai ake i te pai o te tukatuka.

Te Miro Pai: Ka whakamahi i nga abrasives pai ake hei tango i te paparanga kino i mahue mai i te huri oro, whakaiti i te taratara o te mata, me te whakarei ake i te kounga o te mata.

He maha nga kaihanga taputapu SiC whare e whakamahi ana i nga tikanga whakaputa nui. Ko te tikanga noa ko te huri taha-rua ma te whakamahi i te pereti rino me te slurry taimana monocrystalline. He pai te tango i te paparanga kino i mahue mai i te kani waea, ka whakatika i te ahua angiangi, ka whakaheke i te TTV (Tapeke Matotoru Rerekētanga), Kopere, me te Warp. Ko te tere tango rauemi he pūmau, te tikanga tae 0.8-1.2 μm/min. Heoi, ko te mata angiangi ka puta he matte me te taratara teitei—te nuinga o te 50 nm—he nui ake nga tono mo nga hikoi oro ka whai ake.

2.2 Te Miro Takitahi

Ko nga mahi huri taha kotahi anake te taha o te angiangi i te wa kotahi. I roto i tenei tukanga, ka whakairihia te angiangi ki runga i te pereti rino. I raro i te pehanga tono, he iti noa te ahua o te tïpako, ka whakaparahatia te mata o runga. I muri i te huri, ka whakatauritehia te mata o raro. Ina tangohia te pehanga, ka hoki mai ano te mata o runga ki tona ahua taketake, ka pa ki te mata o raro kua oti te oneone — ka paopao nga taha e rua, ka heke te papatahi.

I tua atu, ka taea e te pereti huri te whakakoi i roto i te wa poto, ka huri te angiangi ki te piko. Hei pupuri i te papatahi o te pereti, me whakakakahu auau. Na te iti o te pai me te ngoikore o te angiangi, kaore e pai te huri taha kotahi mo te hanga papatipu.

Ko te tikanga, #8000 nga wira hurihuri ka whakamahia mo te huri pai. I Hapani, he ahua pakeke tenei mahi me te whakamahi i nga wira orooro #30000. Ma tenei ka taea e te taratara o te mata o nga angiangi tukatuka kia tae ki raro i te 2 nm, kia rite ai nga angiangi mo te CMP whakamutunga (Chemical Mechanical Polishing) kaore he tukatuka taapiri.

2.3 Hangarau Angiangi Takitahi Taha

Ko te Hangarau Whakapiri Taimana Takitahi Ko te tikanga hou mo te huri taha kotahi. Ka rite ki te whakaahua i te Whakaahua 5 (kaore e whakaatuhia i konei), ka whakamahia e te tukanga he pereti huri taimana. Ka whakaritea te angiangi ma te korehau adsorption, i te wa ano ka huri te wafer me te wira huri taimana. Ka neke whakararo te wira mira ki te angiangi te angiangi kia rite ki te matotoru. Ka oti tetahi taha, ka huri te angiangi ki te mahi i tera taha.

I muri i te angiangi, ka taea e te angiangi 100 mm te whakatutuki:

Kopere <5 μm

TTV <2 μm

Te taratara o te mata <1 nm

Ko tenei tikanga tukatuka wafer kotahi e tuku ana i te tino pumau, te riterite pai, me te tere tango rawa. Ka whakatauritea ki te hurihanga taha-rua, ko tenei tikanga ka whakapai ake i te pai o te huri ma te 50%.

2.4 Miro Matarua

Ko te huri taha-rua e whakamahi ana i te pereti huri o runga me raro hei huri i nga taha e rua o te tïpako, kia pai ai te kounga o te mata o nga taha e rua.

I te wa e mahi ana, ko nga pereti huri i te tuatahi ka pehia ki nga pito teitei o te mea mahi, ka paheke te ahua me te tango i nga rawa i aua waahi. I te wa e whakatauritea ana nga waahi teitei, ka kaha ake te ahua o te pehanga ki runga i te tïpako, ka puta te rerekeetanga o te mata katoa. Ma tenei ka taea e nga papa o runga me nga papa o raro kia rite te oneone. Kia oti te huri, ka tukuna te pehanga, ka hoki rite tonu ia wahanga o te tïpako na te rite o te pehanga i pa ki a ia. Ko tenei ka arahi ki te iti rawa o te whanoke me te papatahi pai.

Ko te taratara o te mata o te angiangi i muri i te hurihanga ka whakawhirinaki ki te rahi o te matūriki abrasive—ko nga matūriki iti ka puta nga mata maeneene. I te wa e whakamahi ana i te 5 μm abrasives mo te huri taha-rua, ka taea te whakahaere i te papatahi angiangi me te rereketanga o te matotoru i roto i te 5 μm. Ko nga inenga Atomic Force Microscopy (AFM) e whakaatu ana i te taratara o te mata (Rq) tata ki te 100 nm, me nga rua huri ki te 380 nm te hohonu, ka kitea nga tohu raina na te mahi abrasive.

Ko te tikanga matatau ake ko te huri taha-rua ma te whakamahi i nga papa pahuka polyurethane me te slurry taimana polycrystalline. Ko tenei mahi ka whakaputa i nga angiangi he iti rawa te taratara o te mata, ka eke ki te Ra <3 nm, he tino painga mo te whakakorikori o muri mai o nga taputapu SiC.

Heoi, ko te rakuraku mata he take kaore ano kia whakatauhia. I tua atu, ko te taimana polycrystalline e whakamahia ana i roto i tenei mahi ka hangaia ma te whakahiato pahū, he wero hangarau, he iti te hua, he tino utu.

Te whakakoi i nga Tioata Kotahi SiC

Hei whakatutuki i te mata orohia te kounga teitei i runga i nga angiangi carbide silicon carbide (SiC), me tango katoa te whakakorikori i nga rua huri me nga weriweri mata tauine nanometer. Ko te whäinga ko te whakaputa i te mata maeneene, kore koha, karekau he poke, he paheketanga ranei, karekau he kino o raro, karekau he ahotea o te mata.

3.1 Whakakorikori Miihini me te CMP o nga Wafers SiC

Whai muri i te tipu o te SiC kotahi kirikiri ingot, ko nga koha o te mata ka aukati i te whakamahi tika mo te tipu epitaxial. Na reira, ka hiahiatia etahi atu tukatuka. Ko te ingot ka hanga tuatahi ki te ahua porotakaroa ma te whakaawhiwhi, ka tapatapahia ki te angiangi ma te tapahi waea, ka whai i te manatokonga whakakitenga crystallographic. Ko te whakakoi he mahi nui ki te whakapai ake i te kounga angiangi, ki te whakatika i te kino o te mata ka puta mai i nga hapa o te tipu o te karaihe me nga mahi o mua.

E wha nga tikanga matua mo te tango i nga papa kino o te mata i runga i te SiC:

Te whakakorikori miihini: He maamaa engari he rakuraku; e tika ana mo te whakakorikori tuatahi.

Te whakakoi matū (CMP): Ka tango i nga rakuraku ma te tarai matū; e tika ana mo te whakakorikori tika.

Waiwai wairewa: Me whai taputapu uaua, e whakamahia nuitia ana i roto i nga tukanga HTCVD.

Te whakakorikori i te plasma-awhina: He uaua, he uaua te whakamahi.

Ko te whakakorikori miihini-anake ka puta he rakuraku, engari ko te oro matū-anake ka arai ki te koretake. Ka whakakotahihia e CMP nga painga e rua me te tuku i tetahi otinga pai, utu-utu.

Kaupapa Mahi CMP

Ka mahi a CMP ma te huri i te angiangi i raro i te pehanga kua whakaritea ki te papa whakakorikori hurihuri. Ko tenei nekehanga whanaunga, me te abrasive miihini mai i nga abrasives nano-rahi i roto i te slurry me te mahi matū o nga kaihoko tauhohenga, ka tutuki i te mahere mata.

Mahinga matua i whakamahia:

Pupu whakakoi: Kei roto nga abrasives me nga reagents matū.

Papa whakakoi: Ka pakaru i te wa e whakamahia ana, ka whakaiti i te rahi o te pore me te pai o te tuku slurry. Ko te whakakakahu i nga wa katoa, me te whakamahi i te kakahu taimana, hei whakahoki i te taratara.

Tukanga CMP Angamaheni

Abrasive: 0.5 μm slurry taimana

Te taratara o te mata: ~0.7 nm

Matū Miihini Whakakorikori:

Nga taputapu whakakorikori: AP-810 te whakakorikori taha kotahi

Pēhanga: 200 g/cm²

Te tere pereti: 50 rpm

Ko te tere o te kairiiri: 38 rpm

Hanganga parahu:

SiO₂ (30 wt%, pH = 10.15)

0–70 wt% H₂O₂ (30 wt%, kōeke reagent)

Whakaritea te pH ki te 8.5 ma te whakamahi i te 5 wt% KOH me te 1 wt% HNO₃

Rere rere o te slurry: 3 L/min, whakahurihia

Ko tenei tukanga ka pai ake te kounga o te wafer SiC me te whakatutuki i nga whakaritenga mo nga tukanga o raro.

Nga Wero Hangarau i roto i te Whakawhiti Miihini

Ko te SiC, hei kaitao hikoi whanui, he mahi nui ki te umanga hiko. He pai nga ahuatanga o te tinana me te matū, he pai nga kiripiri kotahi SiC mo nga taiao tino nui, penei i te teitei o te pāmahana, te auau teitei, te kaha teitei, me te aukati iraruraru. Heoi, ko tona ahua pakeke me te pakarukaru he wero nui mo te huri me te oro.

I te mea ka huri nga kaihanga matua o te ao mai i te 6-inihi ki te 8-inihi angiangi, ko nga take penei i te pakaru me te pakaru o te angiangi i te wa e tukatuka ana kua tino kitea, kua tino pa ki nga hua. Ko te whakatika i nga wero hangarau o nga taputapu SiC 8-inihi inaianei he tohu nui mo te ahu whakamua o te umanga.

I roto i te waa 8-inihi, he maha nga wero e pa ana ki te tukatuka wafer SiC:

He mea tika te whakahiato wafer ki te whakanui ake i te putanga maramara mo ia puranga, te whakaiti i te ngaronga taha, me te whakaheke i nga utu whakangao—ina koa ka piki te tono mo nga tono waka hiko.

Ahakoa kua pakeke te tipu o nga kiripiri kotahi SiC 8-inihi, ko nga tukanga-muri penei i te huri me te whakakoi ka pa ki nga kaokao pounamu, ka iti nga hua (40-50%) anake.

Ko nga wafers nui ake ka wheako i nga tohatoha pehanga uaua, ka piki ake te uaua ki te whakahaere i te ahotea oro me te riterite.

Ahakoa kei te tata te matotoru o nga angiangi 8-inihi ki tera o nga angiangi 6 inihi, ka kaha ake te pakaru i te wa e whakahaerea ana na te ahotea me te weriweri.

Hei whakaiti i te ahotea e pa ana ki te tapahi, te warpage, me te pakaru, ka whakamahia te tapahi laser. Heoi ano:

Ko nga taiaho roa-roa ka pakaru te wera.

Ko nga laser roangaru poto ka whakaputa i nga otaota taumaha me te whakahohonu i te paparanga kino, ka piki ake te uaua o te whakakoi.

Rerenga Mahi Whakaoho Miihini mo SiC

Kei roto i te rerenga tukanga whānui:

Te tapahi whakatakotoranga

Te huri haere

Miro pai

Te whakakorikori miihini

Matū Miihini oro (CMP) rite te taahiraa whakamutunga

He mea nui te kowhiringa o te tikanga CMP, te hoahoa huarahi tukanga, me te arotautanga o nga tawhā. I roto i te whakangao semiconductor, ko te CMP te mahi whakatau mo te hanga angiangi SiC me nga papanga tino maeneene, kore koha, me te kore kino, he mea nui mo te tipu epitaxial-kounga teitei.

(a) Tangohia te ingot SiC mai i te ipu;

(b) Te hanga i te hanga tuatahi ma te huri huri i te diameter o waho;

(c) Te whakatau i te takotoranga karaihe ma te whakamahi i nga papa tirohanga, nga kakari ranei;

(d) Tapahia te ingot ki nga angiangi angiangi ma te whakamahi kani waea-maha;

(e) Ka eke ki te ahua o te whakaata te maeneene o te mata ma te huri oro me nga hikoi whakakoi.

I muri i te whakaoti i nga raupapa o nga mahi tukatuka, ka kaha te koi o te taha o waho o te angiangi SiC, ka nui ake te tupono o te maramara i te wa e whakahaere ana, e whakamahi ana ranei. Hei karo i te ahua ngoikore, me huri te taha.

I tua atu i nga tikanga tapahi tawhito, ko tetahi tikanga hou mo te whakarite i nga wafers SiC ko te hangarau honohono. Ma tenei huarahi ka taea te hanga angiangi ma te hono i tetahi paparanga kirikiri kotahi SiC angiangi ki tetahi tïpako rereke (tïpako tautoko).

Ko te Whakaahua 3 e whakaatu ana i te rere o te tukanga:

Tuatahi, ka hangaia he paparanga delamination ki te hohonutanga kua tohua i runga i te mata o te karaihe kotahi SiC ma te whakaurunga katote hauwai me nga tikanga rite. Ko te karaihe kotahi SiC kua tukatukahia ka herea ki tetahi taputapu tautoko papatahi ka pa ki te pehanga me te wera. Ma tenei ka taea te whakawhiti angitu me te wehenga o te paparanga kirikiri kotahi SiC ki runga i te taputapu tautoko.

Ko te paparanga SiC kua wehea ka tukuna ki te maimoatanga o te mata ki te whakatutuki i te papatahi e hiahiatia ana ka taea te whakamahi ano i roto i nga tikanga honohono ka whai ake. Ka whakatauritea ki te parapara tawhito o nga kiripiri SiC, ka whakaitihia e tenei tikanga te tono mo nga rawa utu nui. Ahakoa kei te mau tonu nga wero hangarau, kei te anga whakamua te rangahau me te whakawhanaketanga kia taea ai te hanga angiangi utu iti.

I runga i te kaha o te pakeke me te pumau matū o SiC—e aukati ana ki nga tauhohenga i te pāmahana rūma—me whakakorikori miihini ki te tango i nga rua huri pai, ki te whakaiti i te kino o te mata, ki te whakakore i nga rakuraku, ki te rua, me nga koha o te kiri karaka, ki te whakaheke i te taratara o te mata, te whakapai ake i te papatahi, me te whakapai ake i te kounga o te mata.

Hei whakatutuki i te mata orohia te kounga teitei, me:

Whakatikatika momo abrasive,

Whakaitihia te rahi matūriki,

Arotau i nga tawhā tukanga,

Tīpakohia nga rauemi whakakoi me nga papa me te tino pakeke.

Ko te ahua 7 e whakaatu ana ko te whakakorikori taha-rua me te 1 μm abrasives ka taea te whakahaere i te papatahi me te rereketanga o te matotoru i roto i te 10 μm, me te whakaiti i te taratara o te mata ki te 0.25 nm.

3.2 Matū Miihini Whakawhitiwhiti (CMP)

Ko te Whakakorikori Hangarau Matū (CMP) he whakakotahi i te abrasion matūriki ultrafine me te tarai matū hei hanga i te mata maeneene, maamaa i runga i nga rawa e tukatukahia ana. Ko te kaupapa matua:

Ka puta he tauhohenga matū i waenga i te slurry oro me te mata angiangi, ka hanga he paparanga ngohengohe.

Ko te waku i waenga i nga matūriki abrasive me te paparanga ngawari ka tango i te rauemi.

Nga painga CMP:

Ka hinga i nga ngoikoretanga o te miihini miihini, matū matū ranei,

Ka tutuki i nga mahere o te ao me te rohe,

Ka whakaputa i nga mata me te papatahi teitei me te taratara iti,

Karekau he pakaru o te mata, o raro ranei.

Taipitopito:

Ka neke te angiangi ki te papa orooro i raro i te pehanga.

Ka uru atu nga abrasives tauine nanomita (hei tauira, SiO₂) i roto i te slurry ki te kutikuti, te whakangoikore i nga here kovalent Si-C me te whakarei ake i te tango rawa.

Momo Hangarau CMP:

Te Whakakoi Abrasive Koreutu: Ko nga Abrasive (hei tauira, SiO₂) ka whakatarewahia ki te slurry. Ko te tango i nga rawa ka puta mai i te abrasive e toru-tinana (wafer–pad–abrasive). Ko te rahi o te abrasive (te nuinga o te 60-200 nm), te pH, me te pāmahana me tino whakahaere kia pai ake te rite.

Whakapaipai Abrasive Whakapaipai: Ko nga abrasive kua whakauruhia ki roto i te papa oro hei aukati i te agglomeration-he pai mo te tukatuka tino tika.

Whakapai i muri i te whakakoi:

Ko nga mea angiangi kua whakangia ka whai:

Te horoi matū (tae atu ki te wai DI me te tango toenga slurry),

DI horoi wai, a

Te whakamaroke hauota wera

ki te whakaiti i nga poke o te mata.

Kounga Mata me te Mahinga

Ka taea te whakaheke i te taratara o te mata ki te Ra <0.3 nm, ka tutuki nga whakaritenga epitaxy semiconductor.

Te Mahere o te Ao: Ko te whakakotahitanga o te whakamarumaru matū me te tango miihini ka whakaiti i nga rakuraku me te tarai koretake, ka nui ake te mahi miihini, tikanga matū ranei.

Te Tino Pai: E tika ana mo nga mea uaua me te pakarukaru penei i te SiC, me nga reiti tango rawa i runga ake i te 200 nm/h.

Ētahi atu Tikanga Whakakorikori Putanga

I tua atu i te CMP, kua whakaarohia etahi atu tikanga, tae atu ki:

Te whakakorikori hiko, te whakakorikori i te awhina a Catalyst, te tarai ranei, me te

Tribochemical ororongo.

Heoi ano, kei te rangahau tonu enei tikanga, a kua puhoi haere mai na te uaua o nga rawa o te SiC.

I te mutunga, ko te tukatuka SiC he mahi ngawari ki te whakaiti i te riri me te taratara ki te whakapai ake i te kounga o te mata, he mea tino nui te mana papatahi me te taratara puta noa i ia wahanga.

Hangarau Tukatuka

I te wa e huri ana te angiangi, ka whakamahia te slurry taimana me nga rahi matūriki rereke hei huri i te angiangi ki te papatahi me te taratara o te mata. Ka whai i te whakakoi, ma te whakamahi i nga tikanga miihini me te matū miihini miihini (CMP) ki te whakaputa i nga angiangi angiangi oro kore-kino.

Whai muri i te whakakorikori, ka tino tirotirohia te kounga o nga angiangi SiC ma te whakamahi i nga taputapu penei i te microscopes optical me te diffractometers X-ray kia tutuki ai nga tawhā hangarau katoa ki nga paerewa e hiahiatia ana. Ka mutu, ka horoia nga angiangi kua whakakoihia ma te whakamahi i nga miihini horoi motuhake me te wai tino parakore hei tango i nga poke o te mata. Ka whakamarokehia ma te hau hauota tino teitei me nga whakamaroke miro, ka oti te mahi katoa.

I muri i nga tau o te whakapau kaha, he nui te ahunga whakamua i roto i te SiC tukatuka karaihe kotahi i Haina. I roto i te whare, 100 mm kua oti pai te whakawhanaketanga o nga tioata kotahi 4H-SiC kua doped, a ka taea te whakaputa i nga tioata kotahi-n-momo 4H-SiC me 6H-SiC ki nga roopu. Kua whakawhanakehia e nga kamupene penei i a TankeBlue me TYST nga tioata kotahi 150 mm SiC.

Mo nga hangarau tukatuka wafer SiC, kua tirotirohia e nga umanga a-whare nga tikanga mahi me nga huarahi mo te tapahi karaihe, te huri, me te oro. Ka taea e raatau te whakaputa tauira ka tutuki nga whakaritenga mo te hanga taputapu. Heoi, ka whakaritea ki nga paerewa o te ao, kei muri tonu te kounga o te tukatuka mata o nga angiangi o te kainga. He maha nga take:

Ko nga ariā SiC o te ao me nga hangarau tukatuka e tino parea ana, e kore e ngawari te uru atu.

He iti te rangahau ariā me te tautoko mo te whakapai ake me te arotautanga o te tukanga.

He nui te utu mo te kawemai i nga taputapu me nga waahanga o waho.

Ko nga rangahau a-whare mo te hoahoa taputapu, te tika o te tukatuka, me nga rawa kei te whakaatu tonu i nga waahi nui ka whakaritea ki nga taumata o te ao.

I tenei wa, ko te nuinga o nga taputapu tino tika e whakamahia ana i Haina kei te kawemai. Ko nga taputapu whakamatautau me nga tikanga me whakapai ake ano.

Na te whakawhanake tonutanga o nga semiconductors tuatoru-whakatupuranga, kei te piki haere te diameter o nga taputapu karaihe kotahi SiC, me nga whakaritenga teitei ake mo te kounga tukatuka mata. Ko te hangarau tukatuka wafer tetahi o nga mahi tino wero i muri i te tipu o te karaihe kotahi o SiC.

Hei whakatika i nga wero o naianei i roto i te tukatuka, he mea nui ki te ako ano i nga tikanga e pa ana ki te tapahi, te huri, me te whakakorikori, me te tirotiro i nga tikanga tukanga me nga huarahi e tika ana mo te hanga angiangi SiC. I te wa ano, he mea tika ki te ako mai i nga hangarau tukatuka o te ao me te tango i nga tikanga miihini ultra-precision me nga taputapu hei whakaputa i nga taputapu kounga teitei.

Ka piki ake te rahi o te wafer, ka piki hoki te uaua o te tipu o te karaihe me te tukatuka. Heoi, ka tino pai ake te mahi hanga o nga taputapu o raro, ka heke te utu o te waahanga. I tenei wa, ko nga kaiwhakarato wafer SiC matua puta noa i te ao e tuku hua mai i te 4 inihi ki te 6 inihi te whanui. Ko nga kamupene rangatira penei i a Cree me II-VI kua timata ki te whakamahere mo te whakawhanaketanga o nga raina hanga wafer SiC 8-inihi.