የሲሲ ዋፈር ማቀነባበሪያ ቴክኖሎጂ ወቅታዊ ሁኔታ እና አዝማሚያዎች

እንደ የሶስተኛ ትውልድ ሴሚኮንዳክተር ንጣፍ ቁሳቁስ ፣ሲሊኮን ካርቦይድ (ሲሲ)ነጠላ ክሪስታል ከፍተኛ ድግግሞሽ እና ከፍተኛ ኃይል ያላቸው የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎችን በማምረት ረገድ ሰፊ የመተግበሪያ ተስፋዎች አሉት። የሳይሲ የማቀነባበሪያ ቴክኖሎጂ ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን የንዑሳን ቁሳቁሶችን በማምረት ረገድ ወሳኝ ሚና ይጫወታል። ይህ ጽሑፍ በቻይናም ሆነ በውጭ አገር በሲሲ ማቀነባበሪያ ቴክኖሎጂዎች ላይ ያለውን የምርምር ሁኔታ ያስተዋውቃል ፣ የመቁረጥ ፣ የመፍጨት እና የማጥራት ሂደቶችን በመተንተን እና በማነፃፀር ፣ እንዲሁም የዋፈር ጠፍጣፋ እና የገጽታ ሸካራነት አዝማሚያዎች። እንዲሁም በሲሲ ዋፈር ሂደት ውስጥ ያሉትን ተግዳሮቶች ይጠቁማል እና ስለወደፊቱ የእድገት አቅጣጫዎች ይወያያል።

ሲሊኮን ካርቦይድ (ሲሲ)ዋፍሮች ለሶስተኛ-ትውልድ ሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎች ወሳኝ መሰረታዊ ቁሶች ናቸው እና እንደ ማይክሮኤሌክትሮኒክስ፣ ሃይል ኤሌክትሮኒክስ እና ሴሚኮንዳክተር መብራቶች ባሉ መስኮች ላይ ትልቅ ጠቀሜታ እና የገበያ አቅምን ይይዛሉ። እጅግ በጣም ከፍተኛ ጥንካሬ እና የኬሚካል መረጋጋት ምክንያትሲሲ ነጠላ ክሪስታሎች, ባህላዊ ሴሚኮንዳክተር ማቀነባበሪያ ዘዴዎች ለማሽን ሙሉ ለሙሉ ተስማሚ አይደሉም. ምንም እንኳን ብዙ ዓለም አቀፍ ኩባንያዎች በሲሲ ነጠላ ክሪስታሎች ቴክኒካል ተፈላጊ ሂደት ላይ ሰፊ ጥናት ያደረጉ ቢሆንም አግባብነት ያላቸው ቴክኖሎጂዎች በጥብቅ ሚስጥራዊ ናቸው።

በቅርብ ዓመታት ውስጥ ቻይና የሲሲ ነጠላ ክሪስታል ቁሳቁሶችን እና መሳሪያዎችን በማዘጋጀት ረገድ ጥረቶችን ጨምሯል. ነገር ግን፣ በሀገሪቱ ውስጥ የሲሲ መሳሪያ ቴክኖሎጂ እድገት በአሁኑ ጊዜ ቴክኖሎጂዎችን በማቀነባበር እና በዋፍ ጥራት ውስንነት የተገደበ ነው። ስለዚህ, ቻይና የሲሲ ነጠላ ክሪስታል ንጣፎችን ጥራት ለማሻሻል እና ተግባራዊ አተገባበርን እና የጅምላ ምርትን ለማግኘት የሲሲ ማቀነባበሪያ ችሎታዎችን ማሻሻል አስፈላጊ ነው.

ዋናው የማቀነባበሪያ ደረጃዎች የሚከተሉትን ያጠቃልላሉ-መቁረጥ → ድፍን መፍጨት → ጥሩ መፍጨት → ሻካራ ፖሊሺንግ (ሜካኒካል ፖሊንግ) → ጥሩ ቀለም መቀባት (ኬሚካል ሜካኒካል ፖሊንግ ፣ ሲኤምፒ) → ምርመራ።

የሲሲ ነጠላ ክሪስታሎች መቁረጥ

በማቀነባበር ውስጥሲሲ ነጠላ ክሪስታሎች, መቁረጥ የመጀመሪያው እና በጣም ወሳኝ እርምጃ ነው. የዋፈር ቀስት፣ ዋርፕ እና አጠቃላይ ውፍረት ልዩነት (TTV) በመቁረጥ ሂደት የሚመጣውን የመፍጨት እና የማጥራት ስራዎችን ጥራት እና ውጤታማነት ይወስናል።

የመቁረጫ መሳሪያዎች በአልማዝ ውስጣዊ ዲያሜትር (መታወቂያ) መጋዞች፣ የውጨኛው ዲያሜትር (ኦዲ) መጋዞች፣ ባንድ መጋዞች፣ እና ሽቦ መጋዞች በቅርጽ ሊመደቡ ይችላሉ። የሽቦ መጋዞች በምላሹ በእንቅስቃሴ አይነታቸው ወደ ተዘዋዋሪ እና ሉፕ (ማለቂያ የለሽ) ሽቦ ስርዓቶች ሊመደቡ ይችላሉ። በጠለፋው የመቁረጫ ዘዴ ላይ በመመስረት የሽቦ መሰንጠቂያ ቴክኒኮችን በሁለት ይከፈላል-ነፃ የጠለፋ ሽቦ እና የተስተካከለ የአልማዝ ሽቦ መሰንጠቅ።

1.1 ባህላዊ የመቁረጥ ዘዴዎች

የውጪው ዲያሜትር (OD) መጋዞች የመቁረጫ ጥልቀት በንጣፉ ዲያሜትር የተገደበ ነው. በመቁረጥ ሂደት ውስጥ, ምላጩ ለንዝረት እና ለማዛባት የተጋለጠ ነው, በዚህም ምክንያት ከፍተኛ የድምፅ ደረጃዎች እና ደካማ ጥብቅነት. የውስጥ ዲያሜትር (መታወቂያ) መጋዞች እንደ መቁረጫ ጠርዝ በውስጠኛው ዙሪያ ላይ የአልማዝ መጥረጊያዎችን ይጠቀማሉ። እነዚህ ቅጠሎች እስከ 0.2 ሚሊ ሜትር ድረስ ቀጭን ሊሆኑ ይችላሉ. በሚቆረጥበት ጊዜ የመታወቂያው ምላጭ በከፍተኛ ፍጥነት ይሽከረከራል ፣ እናም የሚቆረጠው ቁሳቁስ በራዲያን ወደ ምላጩ መሃል ይንቀሳቀሳል ፣ ይህም አንጻራዊ እንቅስቃሴን ይቆርጣል።

የአልማዝ ባንድ መጋዞች ተደጋጋሚ ማቆሚያዎች እና ተገላቢጦሽ ያስፈልጋቸዋል, እና የመቁረጥ ፍጥነት በጣም ዝቅተኛ ነው-በተለምዶ ከ 2 ሜ / ሰ አይበልጥም. በተጨማሪም ጉልህ በሆነ የሜካኒካዊ ልብሶች እና ከፍተኛ የጥገና ወጪዎች ይሰቃያሉ. በመጋዝ ቢላዋ ስፋት ምክንያት የመቁረጫ ራዲየስ በጣም ትንሽ ሊሆን አይችልም, እና ባለብዙ ክፍል መቁረጥ አይቻልም. እነዚህ ባህላዊ የመጋዝ መሳሪያዎች በመሠረቱ ጥብቅነት የተገደቡ ናቸው እና የተጠማዘዘ ቁርጥኖችን ማድረግ አይችሉም ወይም ራዲየስ መዞርን ይገድባሉ. ቀጥ ያሉ መቆራረጦችን ብቻ ነው የሚችሉት, ሰፊ ከርቮች ይሠራሉ, አነስተኛ የምርት መጠን አላቸው, እና ስለዚህ ለመቁረጥ የማይመቹ ናቸው.የሲሲ ክሪስታሎች.

1.2 ነፃ የጠለፋ ሽቦ ባለብዙ ሽቦ መቁረጥ

የነጻው መላጨት ሽቦ የመቁረጫ ቴክኒክ የሽቦውን ፈጣን እንቅስቃሴ በመጠቀም ወደ ከርፍ ውስጥ ዝቃጭ ለመውሰድ ያስችላል። በዋነኛነት የተገላቢጦሽ መዋቅርን ይጠቀማል እና በአሁኑ ጊዜ ነጠላ-ክሪስታል ሲሊከንን በብቃት ባለብዙ-ዋፈር ለመቁረጥ በሳል እና በሰፊው ጥቅም ላይ የዋለ ዘዴ ነው። ሆኖም፣ በሲሲ መቁረጥ ላይ ያለው አተገባበር ብዙም ጥናት አልተደረገበትም።

ነፃ የማጠፊያ ሽቦ መጋዞች ከ 300 μm ያነሰ ውፍረት ያላቸውን ዊቶች ማቀነባበር ይችላሉ። ዝቅተኛ የከርፍ ኪሳራ ይሰጣሉ፣ እምብዛም መቆራረጥን አያስከትሉም፣ እና በአንጻራዊነት ጥሩ የገጽታ ጥራት ያስከትላሉ። ነገር ግን፣ በቁሳቁስ ማስወገጃ ዘዴ-በማሽከርከር እና በጠለፋ ጠለፋዎች ላይ የተመሰረተ—የዋፈር ወለል ከፍተኛ የሆነ ቀሪ ጭንቀትን፣ ማይክሮክራኮችን እና ጥልቅ የመጎዳት ንብርብሮችን የመፍጠር አዝማሚያ አለው። ይህ ወደ wafer warping ይመራል፣ የገጽታውን መገለጫ ትክክለኛነት ለመቆጣጠር አስቸጋሪ ያደርገዋል፣ እና በሚቀጥሉት የማስኬጃ ደረጃዎች ላይ ያለውን ጭነት ይጨምራል።

የመቁረጫ አፈፃፀም በጨጓራ ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል; የጠለፋውን ሹልነት እና የዝርፊያውን ትኩረት መጠበቅ ያስፈልጋል. ለስላሳ ህክምና እና እንደገና ጥቅም ላይ ማዋል በጣም ውድ ነው. ትልቅ መጠን ያላቸውን እንክብሎች በሚቆርጡበት ጊዜ ጠለፋዎች ወደ ጥልቅ እና ረጅም ኪርኮች ውስጥ ለመግባት ይቸገራሉ። በተመሳሳዩ የጥራጥሬ እህል መጠን ፣ የከርፍ ኪሳራ ከቋሚ-ተጣራ የሽቦ መሰንጠቂያዎች የበለጠ ነው።

1.3 ቋሚ የጠለፋ አልማዝ ሽቦ ባለብዙ ሽቦ መቁረጥ

የቋሚ አልማዝ ሽቦ መጋዞች በተለምዶ የአልማዝ ቅንጣቶችን በብረት ሽቦ ንጣፍ ላይ በኤሌክትሮፕላቲንግ፣ በማጣበጥ ወይም በሬንጅ ማያያዣ ዘዴዎች ላይ በመክተት ነው። በኤሌክትሮፕላድ የተሰሩ የአልማዝ ሽቦዎች እንደ ጠባብ ከርፎች፣ የተሻለ ጥራት ያለው ቁርጥራጭ፣ ከፍተኛ ብቃት፣ ዝቅተኛ ብክለት እና ከፍተኛ ጥንካሬ ያላቸውን ቁሶች የመቁረጥ ችሎታ የመሳሰሉ ጥቅሞችን ይሰጣሉ።

ተዘዋዋሪ ኤሌክትሮፕላድ የአልማዝ ሽቦ መጋዝ በአሁኑ ጊዜ SiCን ለመቁረጥ በሰፊው ጥቅም ላይ የዋለው ዘዴ ነው። ምስል 1 (እዚህ ላይ አይታይም) ይህንን ዘዴ በመጠቀም የሲሲ ቫፈርስ የተቆረጠውን ወለል ንጣፍ ያሳያል። መቁረጡ እየገፋ ሲሄድ, የ wafer warpage ይጨምራል. ምክንያቱም ሽቦው ወደ ታች ሲንቀሳቀስ በሽቦው እና በእቃው መካከል ያለው የመገናኛ ቦታ ስለሚጨምር, የመቋቋም እና የሽቦ ንዝረትን ይጨምራል. ሽቦው ወደ ዋፈር ከፍተኛው ዲያሜትር ሲደርስ, ንዝረቱ ከፍተኛው ላይ ሲሆን ይህም ከፍተኛውን የጦርነት መጠን ያመጣል.

በኋለኞቹ የመቁረጫ ደረጃዎች ውስጥ ሽቦው በመፋጠን ፣ የተረጋጋ ፍጥነት ያለው እንቅስቃሴ ፣ ፍጥነት መቀነስ ፣ ማቆም እና መቀልበስ ፣ ከማቀዝቀዣው ጋር ፍርስራሾችን ለማስወገድ ከሚያስቸግሯቸው ችግሮች ጋር ፣ የዋፋው ወለል ጥራት እየተበላሸ ይሄዳል። የሽቦ መለዋወጥ እና የፍጥነት መለዋወጥ፣ እንዲሁም በሽቦው ላይ ያሉ ትላልቅ የአልማዝ ቅንጣቶች የገጽታ መቧጨር ዋና መንስኤዎች ናቸው።

1.4 ቀዝቃዛ መለያየት ቴክኖሎጂ

የሲሲ ነጠላ ክሪስታሎች ቀዝቃዛ መለያየት በሶስተኛ-ትውልድ ሴሚኮንዳክተር ማቴሪያል ሂደት ውስጥ ፈጠራ ሂደት ነው. ከቅርብ ዓመታት ወዲህ, ምርትን በማሻሻል እና የቁሳቁስ ብክነትን በመቀነስ ረገድ ከሚታወቁት ጥቅሞች የተነሳ ከፍተኛ ትኩረትን ስቧል. ቴክኖሎጂው ከሶስት ገጽታዎች ሊተነተን ይችላል-የስራ መርህ, የሂደት ፍሰት እና ዋና ጥቅሞች.

የክሪስታል አቅጣጫ መወሰን እና የውጪ ዲያሜትር መፍጨት፡ ከመቀነባበሩ በፊት የሲሲ ኢንጎት ክሪስታል አቅጣጫ መወሰን አለበት። ኢንጎት ወደ ሲሊንደሪክ መዋቅር (በተለምዶ ሲሲ ፑክ ይባላል) በውጭው ዲያሜትር መፍጨት። ይህ እርምጃ ለቀጣይ አቅጣጫ መቁረጥ እና መቆራረጥ መሰረት ይጥላል.

ባለብዙ ሽቦ መቁረጥ፡- ይህ ዘዴ የሲሊንደሪክ ኢንጎትን ለመቁረጥ ከሽቦዎች ጋር ተጣምረው የሚበላሹ ቅንጣቶችን ይጠቀማል። ነገር ግን፣ በከፍተኛ የከርፍ መጥፋት እና የገጽታ አለመመጣጠን ጉዳዮች ይሰቃያል።

ሌዘር የመቁረጥ ቴክኖሎጂ፡ ሌዘር በክሪስታል ውስጥ የተሻሻለ ንብርብር ለመመስረት ይጠቅማል፣ ከሱም ቀጭን ቁርጥራጮች ሊነጠሉ ይችላሉ። ይህ አካሄድ የቁሳቁስ ብክነትን ይቀንሳል እና የማቀነባበር ቅልጥፍናን ያሳድጋል፣ ይህም ለሲሲ ዋይፈር መቁረጥ ተስፋ ሰጪ አዲስ አቅጣጫ ያደርገዋል።

የመቁረጥ ሂደት ማመቻቸት

ቋሚ የጠለፋ ባለብዙ ሽቦ መቁረጥ፡ ይህ በአሁኑ ጊዜ ዋናው ቴክኖሎጂ ነው፣ ለሲሲ ከፍተኛ የጠንካራነት ባህሪያት ተስማሚ ነው።

የኤሌክትሪክ ፍሳሽ ማሽነሪ (EDM) እና የቀዝቃዛ መለያየት ቴክኖሎጂ፡- እነዚህ ዘዴዎች ለተወሰኑ መስፈርቶች የተዘጋጁ የተለያዩ መፍትሄዎችን ይሰጣሉ።

የማጥራት ሂደት፡ የቁሳቁስን የማስወገድ መጠን እና የገጽታ መጎዳትን ማመጣጠን አስፈላጊ ነው። የኬሚካል ሜካኒካል ፖሊሽንግ (ሲኤምፒ) የገጽታ ተመሳሳይነት ለማሻሻል ሥራ ላይ ይውላል።

የእውነተኛ ጊዜ ክትትል፡- የመስመር ላይ የፍተሻ ቴክኖሎጂዎች የሚተዋወቁት የገጽታውን ሸካራነት በቅጽበት ለመቆጣጠር ነው።

ሌዘር መቆራረጥ፡- ይህ ዘዴ የከርፍ ብክነትን ይቀንሳል እና የማቀነባበሪያ ዑደቶችን ያሳጥራል፣ ምንም እንኳን በሙቀት የተጎዳው ዞን ፈታኝ ቢሆንም።

ድብልቅ ማቀነባበሪያ ቴክኖሎጂዎች፡ ሜካኒካል እና ኬሚካላዊ ዘዴዎችን በማጣመር የማቀነባበሪያውን ውጤታማነት ያሳድጋል።

ይህ ቴክኖሎጂ ቀድሞውኑ የኢንዱስትሪ አተገባበርን አግኝቷል. ለምሳሌ ኢንፊኔዮን SILTECTRAን አግኝቷል እና አሁን ባለ 8-ኢንች ዋፈር በብዛት ማምረት የሚደግፉ ዋና የፈጠራ ባለቤትነትን ይዟል። በቻይና፣ እንደ ዴሎንግ ሌዘር ያሉ ኩባንያዎች በአንድ ኢንጎት ለ6 ኢንች ዋፈር ፕሮሰሲንግ 30 ዋፈር ውፅዓት ያገኙ ሲሆን ይህም ከባህላዊ ዘዴዎች 40% መሻሻልን ያሳያል።

የቤት ውስጥ መገልገያ መሳሪያዎች ማምረቻው እየተፋጠነ ሲሄድ፣ ይህ ቴክኖሎጂ ለሲሲ ንኡስ ፕላስተር ማቀነባበሪያ ዋና መፍትሄ ይሆናል ተብሎ ይጠበቃል። የሴሚኮንዳክተር ቁሳቁሶች ዲያሜትር እየጨመረ በመምጣቱ, ባህላዊ የመቁረጥ ዘዴዎች ጊዜ ያለፈባቸው ሆነዋል. አሁን ካሉት አማራጮች መካከል፣ የተገላቢጦሽ የአልማዝ ሽቦ ቴክኖሎጂ በጣም ተስፋ ሰጪ የመተግበሪያ ተስፋዎችን ያሳያል። ሌዘር መቆረጥ እንደ አዲስ ቴክኒክ ጉልህ ጥቅሞችን ይሰጣል እና ለወደፊቱ ዋና የመቁረጥ ዘዴ እንደሚሆን ይጠበቃል።

2,SiC ነጠላ ክሪስታል መፍጨት

የሶስተኛ ትውልድ ሴሚኮንዳክተሮች ተወካይ እንደመሆኖ፣ ሲሊከን ካርቦዳይድ (ሲሲ) በሰፊ የባንዱ ክፍተት፣ ከፍተኛ ብልሽት ያለው የኤሌክትሪክ መስክ፣ ከፍተኛ ሙሌት ኤሌክትሮን ተንሳፋፊ ፍጥነት እና እጅግ በጣም ጥሩ የሙቀት መቆጣጠሪያ ምክንያት ጉልህ ጥቅሞችን ይሰጣል። እነዚህ ንብረቶች SiC በተለይ በከፍተኛ-ቮልቴጅ አፕሊኬሽኖች (ለምሳሌ፡ 1200V አካባቢዎች) ጠቃሚ ያደርገዋል። የ SiC substrates የማቀነባበሪያ ቴክኖሎጂ የመሳሪያ ማምረቻ መሰረታዊ አካል ነው። የንጥረቱ ወለል ጥራት እና ትክክለኛነት የኤፒታክሲያል ንብርብር ጥራት እና የመጨረሻውን መሳሪያ አፈፃፀም በቀጥታ ይነካል ።

የመፍጨት ሂደት ዋና ዓላማ የገጽታ ምልክቶችን ማስወገድ እና በመቁረጥ ወቅት የሚፈጠሩትን ሽፋኖችን ማበላሸት እና በመቁረጥ ሂደት የተከሰቱ ለውጦችን ማስተካከል ነው። የ SiCን እጅግ ከፍተኛ ጥንካሬን ከግምት ውስጥ በማስገባት መፍጨት እንደ ቦሮን ካርቦዳይድ ወይም አልማዝ ያሉ ጠንካራ ሻካራዎችን መጠቀምን ይጠይቃል። የተለመደው መፍጨት በተለምዶ ወደ ደረቅ መፍጨት እና ጥሩ መፍጨት የተከፋፈለ ነው።

2.1 ሻካራ እና ጥሩ መፍጨት

መፍጨት በተበላሸ ቅንጣት መጠን ላይ በመመስረት ሊከፋፈል ይችላል-

ጥቅጥቅ ያለ መፍጨት፡- የመጋዝ ምልክቶችን ለማስወገድ እና በመቁረጥ ወቅት የሚከሰቱ ንብርቦችን ለመጉዳት፣ የማቀነባበሪያ ቅልጥፍናን ለማሻሻል በዋነኛነት ትላልቅ መጥረጊያዎችን ይጠቀማል።

ጥሩ መፍጨት፡- በቆሻሻ መፍጨት ምክንያት የተበላሸውን ንብርብር ለማስወገድ፣ የገጽታውን ሸካራነት ለመቀነስ እና የገጽታ ጥራትን ለማሻሻል የተሻሉ ማሻሻያዎችን ይጠቀማል።

ብዙ የሀገር ውስጥ የሲሲ ፋብሪካዎች መጠነ ሰፊ የምርት ሂደቶችን ይጠቀማሉ. የተለመደው ዘዴ የብረት ሳህን እና ሞኖክሪስታሊን አልማዝ ዝቃጭ በመጠቀም ባለ ሁለት ጎን መፍጨትን ያካትታል። ይህ ሂደት በሽቦ መሰንጠቅ የሚቀረውን የተበላሸ ንብርብር በተሳካ ሁኔታ ያስወግዳል፣ የዋፈር ቅርፅን ያስተካክላል እና TTV (ጠቅላላ ውፍረት ልዩነት)፣ ቦው እና ዋርፕን ይቀንሳል። የቁሳቁስ ማስወገጃው መጠን የተረጋጋ ነው, በተለምዶ 0.8-1.2 μm / ደቂቃ ይደርሳል. ነገር ግን፣ የተገኘው የዋፈር ወለል በአንፃራዊነት ከፍተኛ ሻካራነት ያለው -በተለምዶ 50 nm አካባቢ -ይህም በሚቀጥሉት የማጥራት ደረጃዎች ላይ ከፍተኛ ፍላጎቶችን ያስገድዳል።

2.2 ነጠላ-ጎን መፍጨት

ነጠላ-ጎን መፍጨት ሂደቶች በአንድ ጊዜ ከዋፋው አንድ ጎን ብቻ። በዚህ ሂደት ውስጥ ቫፈር በብረት ብረት ላይ በሰም ይጫናል. በተተገበረው ግፊት, ንጣፉ ትንሽ መበላሸትን ያጋጥመዋል, እና የላይኛው ወለል ጠፍጣፋ ነው. ከተፈጨ በኋላ, የታችኛው ወለል ተስተካክሏል. ግፊቱ በሚወገድበት ጊዜ የላይኛው ገጽ ወደ መጀመሪያው ቅርፅ ይመለሳል ፣ ይህም ቀድሞውኑ መሬት ላይ ያለውን የታችኛውን ወለል ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል - ሁለቱም ወገኖች እንዲጣበቁ እና በጠፍጣፋ ሁኔታ እንዲወድቁ ያደርጋል።

ከዚህም በላይ የሚፈጨው ሳህን በአጭር ጊዜ ውስጥ ሊወዛወዝ ስለሚችል ቫፈር ኮንቬክስ ይሆናል። የጠፍጣፋውን ጠፍጣፋነት ለመጠበቅ, ብዙ ጊዜ መልበስ ያስፈልጋል. በዝቅተኛ ቅልጥፍና እና በደካማ የዋፈር ጠፍጣፋነት ምክንያት ነጠላ-ጎን መፍጨት ለጅምላ ምርት ተስማሚ አይደለም።

በተለምዶ # 8000 የመፍጨት ጎማዎች ለጥሩ መፍጨት ያገለግላሉ። በጃፓን ይህ ሂደት በአንፃራዊነት የጎለበተ እና # 30000 የሚያብረቀርቅ ጎማዎችን ይጠቀማል። ይህ የተቀነባበሩትን የዋፋዎች ገጽታ ከ 2 nm በታች እንዲደርስ ያስችለዋል፣ ይህም ቫፈር ያለ ተጨማሪ ሂደት ለመጨረሻው CMP (ኬሚካል ሜካኒካል ፖሊሽንግ) ዝግጁ ያደርገዋል።

2.3 ባለአንድ ጎን ቀጭን ቴክኖሎጂ

አልማዝ ነጠላ-ጎን ቀጭን ቴክኖሎጂ ነጠላ-ጎን መፍጨት አዲስ ዘዴ ነው። በስእል 5 እንደተገለጸው (እዚህ ላይ አይታይም)፣ ሂደቱ በአልማዝ የተጣበቀ የመፍጨት ሳህን ይጠቀማል። ዋፈርው የሚስተካከለው በቫኩም ማስታወቂያ ሲሆን ሁለቱም ዋፈር እና የአልማዝ መፍጫ ጎማ በአንድ ጊዜ ይሽከረከራሉ። ወፍጮው ቀስ በቀስ ወደ ታች ይንቀሳቀሳል እና ቫፈርን ወደ ዒላማው ውፍረት ለማቅለል። አንድ ጎን ከተጠናቀቀ በኋላ, ወፈርው በሌላኛው በኩል ለማስኬድ ይገለበጣል.

ከቀጭን በኋላ የ 100 ሚሜ ዋፈር የሚከተሉትን ሊያሳካ ይችላል-

ቀስት <5 μm

ቲቲቪ <2 μm

የገጽታ ሸካራነት <1 nm

ይህ ነጠላ-wafer የማቀነባበሪያ ዘዴ ከፍተኛ መረጋጋት, እጅግ በጣም ጥሩ ወጥነት ያለው እና ከፍተኛ የቁሳቁስ ማስወገጃ መጠን ያቀርባል. ከተለመደው ባለ ሁለት ጎን መፍጨት ጋር ሲነፃፀር ይህ ዘዴ የመፍጨትን ውጤታማነት ከ 50% በላይ ያሻሽላል።

2.4 ባለ ሁለት ጎን መፍጨት

ባለ ሁለት ጎን መፍጨት ሁለቱንም የላይኛውን እና የታችኛውን የመፍጫ ሳህን በተመሳሳይ ጊዜ በሁለቱም በኩል በሁለቱም በኩል ለመፍጨት ይጠቀማል ፣ ይህም በሁለቱም በኩል እጅግ በጣም ጥሩ ጥራት ያለው መሆኑን ያረጋግጣል ።

በሂደቱ ወቅት የመፍጫ ሳህኖች በመጀመሪያ በስራው ላይ ባሉት ከፍተኛ ቦታዎች ላይ ጫና ይፈጥራሉ ፣ ይህም ቅርጻ ቅርጾችን እና ቀስ በቀስ እነዚያን ነጥቦች ያስወግዳል። ከፍ ያሉ ቦታዎች ሲደረደሩ, በንጣፉ ላይ ያለው ግፊት ቀስ በቀስ ተመሳሳይ ይሆናል, ይህም በጠቅላላው ወለል ላይ የማያቋርጥ መበላሸት ያስከትላል. ይህም ሁለቱም የላይኛው እና የታችኛው ወለል በእኩል ደረጃ እንዲፈኩ ያስችላቸዋል. መፍጨት ከተጠናቀቀ እና ግፊቱ ከተለቀቀ በኋላ እያንዳንዱ የንጥረቱ ክፍል በተፈጠረው እኩል ጫና ምክንያት ተመሳሳይ በሆነ ሁኔታ ያገግማል. ይህ ወደ ዝቅተኛ እርባታ እና ጥሩ ጠፍጣፋነት ይመራል።

ከተፈጨ በኋላ ያለው የዋፈር ውፍረት በአሰቃቂ ቅንጣት መጠን ይወሰናል—ትናንሽ ቅንጣቶች ለስላሳ ንጣፎችን ይሰጣሉ። ባለ ሁለት ጎን መፍጨት 5 μm abrasives ሲጠቀሙ የዋፈር ጠፍጣፋ እና ውፍረት ልዩነት በ5 μm ውስጥ ቁጥጥር ሊደረግበት ይችላል። የአቶሚክ ፎርስ ማይክሮስኮፕ (ኤኤፍኤም) መለኪያዎች 100 nm አካባቢ የሆነ የገጽታ ሸካራነት (Rq)፣ እስከ 380 nm ጥልቀት ያላቸው የመፍጨት ጉድጓዶች እና በጠለፋ ድርጊት የሚከሰቱ የመስመራዊ ምልክቶች ይታያሉ።

የበለጠ የላቀ ዘዴ የ polyurethane foam pads ከ polycrystalline diamond slurry ጋር ተጣምሮ በመጠቀም ባለ ሁለት ጎን መፍጨትን ያካትታል። ይህ ሂደት ራ <3 nmን በማሳካት በጣም ዝቅተኛ የገጽታ ሸካራነት ያለው ዌፈር ያመነጫል፣ይህም ለቀጣይ የሲሲ ንኡስ ንጣፎችን ለማፅዳት በጣም ጠቃሚ ነው።

ነገር ግን የገጽታ መቧጨር ያልተፈታ ጉዳይ ነው። በተጨማሪም በዚህ ሂደት ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው ፖሊክሪስታሊን አልማዝ የሚመረተው በፈንጂ ውህደት ሲሆን ይህም በቴክኒካል ፈታኝ ፣ አነስተኛ መጠን ያለው እና እጅግ ውድ ነው።

የሲሲ ነጠላ ክሪስታሎች ማፅዳት

በሲሊኮን ካርቦዳይድ (ሲሲ) ዋይፋዎች ላይ ከፍተኛ ጥራት ያለው የተወለወለ ወለል ለማግኘት፣ መወልወል የመፍጨት ጉድጓዶችን እና የናኖሜትር መጠነ-ሰፊ የገጽታ ውዝግቦችን ሙሉ በሙሉ ማስወገድ አለበት። ግቡ ምንም ብክለት ወይም መበላሸት ፣ የከርሰ ምድር ጉዳት የሌለበት እና ቀሪ የገጽታ ጭንቀት የሌለበት ለስላሳ ፣ እንከን የለሽ ንጣፍ ማምረት ነው።

3.1 የ SiC Wafers ሜካኒካል ፖሊንግ እና ሲኤምፒ

ከሲሲ ነጠላ ክሪስታል ኢንጎት እድገት በኋላ የገጽታ ጉድለቶች ለኤፒታክሲያል እድገት በቀጥታ ጥቅም ላይ እንዳይውል ይከለክላሉ። ስለዚህ, ተጨማሪ ሂደት ያስፈልጋል. ኢንጎት በመጀመሪያ በመጠምዘዝ ወደ መደበኛ ሲሊንደሪክ ቅርጽ ይቀረፃል፣ ከዚያም በሽቦ መቁረጥን በመጠቀም በቫፈር የተቆረጠ ሲሆን በመቀጠልም ክሪስታሎግራፊያዊ አቅጣጫ ማረጋገጫ። ፖሊሽንግ የዋፈር ጥራትን ለማሻሻል፣ በክሪስታል እድገት ጉድለቶች እና በቅድመ-ሂደት ደረጃዎች ሊከሰቱ የሚችሉትን የገጽታ ጉዳቶችን ለመፍታት ወሳኝ እርምጃ ነው።

በሲሲ ላይ የገጽታ ጉዳት ንብርብሮችን ለማስወገድ አራት ዋና ዘዴዎች አሉ፡

ሜካኒካል ማቅለሚያ: ቀላል ግን ጭረቶችን ቅጠሎች; ለመጀመሪያ ጊዜ ለማፅዳት ተስማሚ።

የኬሚካል ሜካኒካል ፖሊሽንግ (ሲኤምፒ): በኬሚካል ማሳከክ አማካኝነት ጭረቶችን ያስወግዳል; ለትክክለኛነት መወልወል ተስማሚ.

ሃይድሮጅን ኢቲንግ፡ ውስብስብ መሣሪያዎችን ይፈልጋል፣ በተለምዶ በ HTCVD ሂደቶች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።

በፕላዝማ የታገዘ ጽዳት፡ ውስብስብ እና ብዙም ጥቅም ላይ ያልዋለ።

በሜካኒካል-ብቻ መወልወል ቧጨራዎችን ያስከትላል፣ በኬሚካል-ብቻ መወልወል ወደ እኩል ያልሆነ ማሳከክን ያስከትላል። CMP ሁለቱንም ጥቅሞች አጣምሮ ቀልጣፋ፣ ወጪ ቆጣቢ መፍትሄን ይሰጣል።

CMP የስራ መርህ

ሲኤምፒ የሚሠራው ቫፈርን በተዘጋጀ ግፊት በሚሽከረከር ፖሊሽንግ ፓድ ላይ በማዞር ነው። ይህ አንጻራዊ እንቅስቃሴ፣ ከናኖ መጠን ካላቸው መጥረጊያዎች በሜካኒካል መቦርቦር እና በፈሳሽ ወኪሎች ኬሚካላዊ እርምጃ ተደምሮ የወለል ንጣኔን ማሳካት ችሏል።

ጥቅም ላይ የዋሉ ዋና ቁሳቁሶች:

የቆሻሻ መጣያ መጥረጊያ፡- ብስባሽ እና ኬሚካላዊ ሪጀንቶችን ይዟል።

መጥረጊያ ፓድ፡- በጥቅም ላይ በሚውልበት ጊዜ ይለበሳል፣የቀዳዳ መጠንን ይቀንሳል እና የማድረስ ቅልጥፍናን ይቀንሳል። ሸካራነትን ለመመለስ መደበኛ አለባበስ፣በተለምዶ የአልማዝ ቀሚስ መጠቀም ያስፈልጋል።

የተለመደ የCMP ሂደት

መጥረጊያ፡ 0.5 μm የአልማዝ ዝቃጭ

የዒላማ ወለል ሸካራነት፡ ~ 0.7 nm

ኬሚካዊ ሜካኒካል ፖሊንግ

መጥረጊያ መሳሪያዎች፡- AP-810 ባለአንድ ጎን ፖሊሸር

ግፊት: 200 ግ/ሴሜ²

የሰሌዳ ፍጥነት: 50 rpm

የሴራሚክ መያዣ ፍጥነት: 38 rpm

የስሉሪ ቅንብር፡

SiO₂ (30 wt%፣ pH = 10.15)

0–70 wt% H₂O₂ (30 wt%፣ reagent ደረጃ)

5 wt% KOH እና 1 wt% HNO₃ በመጠቀም ፒኤች ወደ 8.5 ያስተካክሉ

የፈሳሽ ፍሰት መጠን፡ 3 ሊት/ደቂቃ፣ እንደገና ተዘዋውሯል።

ይህ ሂደት የ SiC wafer ጥራትን በሚገባ ያሻሽላል እና ለታች ሂደቶች መስፈርቶችን ያሟላል።

በሜካኒካል ፖሊንግ ውስጥ ያሉ ቴክኒካዊ ችግሮች

ሲሲ፣ እንደ ሰፊ ባንድጋፕ ሴሚኮንዳክተር፣ በኤሌክትሮኒክስ ኢንዱስትሪ ውስጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታል። እጅግ በጣም ጥሩ የሆነ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት ያለው፣ ሲሲ ነጠላ ክሪስታሎች እንደ ከፍተኛ ሙቀት፣ ከፍተኛ ድግግሞሽ፣ ከፍተኛ ሃይል እና የጨረር መቋቋም ላሉ ከባድ አካባቢዎች ተስማሚ ናቸው። ነገር ግን፣ ጠንካራ እና ተሰባሪ ተፈጥሮው ለመፍጨት እና ለማፅዳት ዋና ተግዳሮቶችን ያቀርባል።

አለምአቀፍ አምራቾች ከ6-ኢንች ወደ 8-ኢንች ዋፈር ሲሸጋገሩ፣ በሚቀነባበርበት ጊዜ እንደ ስንጥቅ እና የዋፈር መበላሸት ያሉ ጉዳዮች በይበልጥ ጎልተው እየታዩ ሲሆን ይህም ምርትን በእጅጉ ይጎዳል። ባለ 8 ኢንች ሲሲ ንኡስ ፕላስተሮች ቴክኒካል ተግዳሮቶችን መፍታት አሁን ለኢንዱስትሪው እድገት ቁልፍ መለኪያ ነው።

በ8-ኢንች ዘመን፣ የሲሲ ዋፈር ሂደት ብዙ ፈተናዎችን ያጋጥመዋል፡

Wafer scaling በአንድ ባች ውስጥ የቺፕ ምርትን ለመጨመር፣ የጠርዝ ብክነትን ለመቀነስ እና የምርት ወጪን ለመቀነስ አስፈላጊ ነው-በተለይ በኤሌክትሪክ ተሽከርካሪ አፕሊኬሽኖች ውስጥ እየጨመረ ያለውን ፍላጎት።

የ8-ኢንች ሲሲ ነጠላ ክሪስታሎች እድገት ብስለት እያለ፣ እንደ መፍጨት እና ማጥራት ያሉ የኋላ-ፍጻሜ ሂደቶች አሁንም ማነቆዎች ያጋጥሟቸዋል፣ ይህም አነስተኛ ምርትን ያስገኛሉ (ከ40-50%)።

ትላልቅ ዋፍሮች የበለጠ ውስብስብ የግፊት ስርጭቶችን ያጋጥማቸዋል፣ ይህም ጭንቀትን የመቆጣጠር ችግርን ይጨምራል እና ወጥነትን ያስገኛሉ።

ምንም እንኳን የ8-ኢንች ዋፍሮች ውፍረት ወደ 6-ኢንች ዋፍሮች እየቀረበ ቢሆንም፣ በአያያዝ ጊዜ በውጥረት እና በጦርነት ምክንያት ለጉዳት ይጋለጣሉ።

ከመቁረጥ ጋር የተያያዘ ጭንቀትን, ጦርነትን እና ስንጥቆችን ለመቀነስ, የሌዘር መቆራረጥ የበለጠ ጥቅም ላይ ይውላል. ሆኖም፡-

ረጅም የሞገድ ርዝመት ያለው ሌዘር የሙቀት ጉዳት ያስከትላል.

የአጭር ሞገድ ርዝመት ያለው ሌዘር ከባድ ፍርስራሾችን ያመነጫል እና የተጎዳውን ንብርብር ጥልቀት ያሳድጋል, የጽዳት ውስብስብነት ይጨምራል.

ለሲሲ ሜካኒካል የፖላንድ የስራ ፍሰት

አጠቃላይ የሂደቱ ሂደት የሚከተሉትን ያጠቃልላል ።

አቅጣጫ መቁረጥ

ወፍራም መፍጨት

ጥሩ መፍጨት

ሜካኒካል ማበጠር

የኬሚካል ሜካኒካል ፖሊንግ (ሲኤምፒ) እንደ የመጨረሻ ደረጃ

የCMP ዘዴ ምርጫ፣ የሂደት መስመር ንድፍ እና የመለኪያዎችን ማመቻቸት ወሳኝ ናቸው። በሴሚኮንዳክተር ማምረቻ CMP ከፍተኛ ጥራት ላለው ኤፒታክሲያል እድገት አስፈላጊ የሆኑትን እጅግ በጣም ለስላሳ፣ እንከን የለሽ እና ከጉዳት ነፃ በሆነ ወለል ላይ የሲሲ ዋይፈሮችን ለማምረት ወሳኙ እርምጃ ነው።

(ሀ) የሲሲ ኢንጎትን ከክሩክብል ውስጥ ያስወግዱ;

(ለ) የውጪውን ዲያሜትር መፍጨት በመጠቀም የመጀመሪያ ቅርጽ ያከናውኑ;

(ሐ) አሰላለፍ ጠፍጣፋ ወይም ኖቶች በመጠቀም የክሪስታል አቅጣጫን ይወስኑ;

(መ) ባለብዙ ሽቦ መሰንጠቂያውን በመጠቀም ኢንጎቱን ወደ ቀጭን ቫርኒሾች ይቁረጡ;

(ሠ) በመፍጨት እና በማጥራት ደረጃዎች እንደ መስታወት የመሰለ የገጽታ ቅልጥፍናን ማሳካት።

ተከታታይ የማቀነባበሪያ ደረጃዎችን ከጨረሱ በኋላ የሲሲ ቫፈር ውጫዊ ጠርዝ ብዙውን ጊዜ ስለታም ይሆናል, ይህም በአያያዝ ወይም በአጠቃቀም ጊዜ የመቁረጥ አደጋን ይጨምራል. እንዲህ ዓይነቱን ደካማነት ለማስወገድ የጠርዝ መፍጨት ያስፈልጋል.

ከተለምዷዊ የመቁረጥ ሂደቶች በተጨማሪ የሲሲ ቫፈርን ለማዘጋጀት አንድ ፈጠራ ዘዴ የመተሳሰሪያ ቴክኖሎጂን ያካትታል. ይህ አካሄድ ስስ የሲሲ ነጠላ-ክሪስታል ንብርብርን ከተለያየ ንዑሳን ክፍል (ደጋፊ ሰብስቴት) ጋር በማገናኘት የዋፈር ማምረትን ያስችላል።

ምስል 3 የሂደቱን ፍሰት ያሳያል-

በመጀመሪያ ፣ በሃይድሮጂን ion መትከል ወይም ተመሳሳይ ዘዴዎች በሲሲ ነጠላ ክሪስታል ወለል ላይ በተወሰነ ጥልቀት ላይ የዲላሚኔሽን ንብርብር ይፈጠራል። ከዚያም የተሰራው ሲሲ ነጠላ ክሪስታል ከጠፍጣፋ ድጋፍ ሰጪ ንጥረ ነገር ጋር ተጣብቆ ለግፊት እና ለሙቀት ይጋለጣል። ይህ በተሳካ ሁኔታ ማስተላለፍ እና የሲሲ ነጠላ-ክሪስታል ንጣፍን ወደ ደጋፊው ንጣፍ ለመለየት ያስችላል።

የሚፈለገውን ጠፍጣፋነት ለማግኘት የተለየው የሲሲ ንብርብር የገጽታ ሕክምናን ያካሂዳል እና በሚቀጥሉት የማገናኘት ሂደቶች ውስጥ እንደገና ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። ከባህላዊ የሲሲ ክሪስታሎች መቆራረጥ ጋር ሲነፃፀር ይህ ዘዴ ውድ የሆኑ ቁሳቁሶችን ፍላጎት ይቀንሳል. ምንም እንኳን ቴክኒካል ተግዳሮቶች ቢቀሩም፣ ምርምር እና ልማት በዝቅተኛ ወጪ የዋፈር ምርትን ለማስቻል በንቃት እየገፉ ነው።

የሲሲ ከፍተኛ ጥንካሬ እና ኬሚካላዊ መረጋጋት በክፍል ሙቀት ውስጥ ምላሽን እንዲቋቋም ስለሚያደርገው - ሜካኒካል ማቅለሚያ ጥሩ የመፍጨት ጉድጓዶችን ለማስወገድ ፣የገጽታ ጉዳቶችን ለመቀነስ ፣ቧጨራዎችን ለማስወገድ ፣የጉድጓድ እና የብርቱካናማ ልጣጭ ጉድለቶችን ለማስወገድ ፣የገጽታ ዝቅተኛነት ፣የጠፍጣፋነትን ለማሻሻል እና የገጽታ ጥራትን ለማሻሻል ያስፈልጋል።

ከፍተኛ ጥራት ያለው የተጣራ ወለል ለማግኘት የሚከተሉትን ማድረግ አለብዎት:

የተበላሹ ዓይነቶችን ማስተካከል;

የንጥረትን መጠን ይቀንሱ,

የሂደቱን መለኪያዎች ያሻሽሉ ፣

የሚያብረቀርቅ ቁሳቁሶችን እና ንጣፎችን በበቂ ጥንካሬ ይምረጡ።

ምስል 7 እንደሚያሳየው ባለ ሁለት ጎን በ 1 μm ጠለፋዎች ጠፍጣፋ እና ውፍረት ያለውን ልዩነት በ10 μm ውስጥ መቆጣጠር እና የገጽታውን ሸካራነት ወደ 0.25 nm አካባቢ ይቀንሳል።

3.2 ኬሚካል ሜካኒካል ፖሊንግ (ሲኤምፒ)

የኬሚካል ሜካኒካል ፖሊሽንግ (ሲኤምፒ) የአልትራፊን ቅንጣትን መቦርቦርን ከኬሚካል ማሳከክ ጋር በማጣመር በሚቀነባበርበት ቁሳቁስ ላይ ለስላሳ እና ፕላን ወለል ይፈጥራል። መሰረታዊ መርሆው፡-

ኬሚካላዊ ምላሹ ለስላሳ ሽፋን በመፍጠር በሚጸዳው ፍሳሽ እና በ wafer ወለል መካከል ይከሰታል።

በጠለፋ ቅንጣቶች እና ለስላሳ ሽፋን መካከል ያለው ግጭት ቁሳቁሱን ያስወግዳል.

የ CMP ጥቅሞች:

የንፁህ ሜካኒካል ወይም ኬሚካዊ ማፅዳት ድክመቶችን ያሸንፋል ፣

ሁለቱንም ዓለም አቀፍ እና አካባቢያዊ እቅድ ማውጣትን ያሳካል ፣

ከፍ ያለ ጠፍጣፋ እና ዝቅተኛ ሸካራነት ያላቸው ወለሎችን ይፈጥራል ፣

ምንም የገጽታ ወይም የከርሰ ምድር ጉዳት አይጥልም።

በዝርዝር፡-

ቫፈር በግፊት ውስጥ ካለው የማጣሪያ ንጣፍ አንፃር ይንቀሳቀሳል።

ናኖሜትር-ሚዛን መጥረጊያዎች (ለምሳሌ፣ SiO₂) በቆሻሻ መጣያ ውስጥ ይሳተፋሉ፣ ሲ-ሲ ኮቫልንት ቦንዶችን በማዳከም እና የቁሳቁስን ማስወገድን በማሳደግ።

የCMP ቴክኒኮች ዓይነቶች፡-

ነፃ የቆሻሻ መጣያ መጥረጊያ፡- መቦርቦር (ለምሳሌ፣ SiO₂) በቆሻሻ መጣያ ውስጥ ታግደዋል። የቁሳቁስ ማስወገድ የሚከሰተው በሶስት ሰውነት መቧጠጥ (ዋፈር-ፓድ-አብራሲቭ) በኩል ነው. ተመሳሳይነት ለማሻሻል የጠለፋ መጠን (በተለምዶ 60-200 nm), pH እና የሙቀት መጠን በትክክል መቆጣጠር አለባቸው.

የተስተካከለ የአብራሲቭ ፖሊሺንግ፡- መጎሳቆልን ለመከላከል መጥረጊያዎች በፖሊሽንግ ፓድ ውስጥ ተካትተዋል—ለከፍተኛ ትክክለኛነት ሂደት ተስማሚ።

የድህረ-ማጽዳት ማጽዳት;

የተጣራ መጋገሪያዎች ይከናወናሉ:

የኬሚካል ማጽጃ (ዲአይ ውሀን እና ቆሻሻን ማስወገድን ጨምሮ)

DI ውሃ ማጠብ, እና

ትኩስ ናይትሮጅን ማድረቅ

የመሬት ላይ ብክለትን ለመቀነስ.

የገጽታ ጥራት እና አፈጻጸም

የሴሚኮንዳክተር ኤፒታክሲ መስፈርቶችን በማሟላት የገጽታ ሸካራነት ወደ ራ <0.3 nm ሊቀንስ ይችላል።

ግሎባል ፕላኔሪዜሽን፡ የኬሚካል ማለስለሻ እና ሜካኒካል ማስወገጃ ጥምር ቧጨራዎችን እና ያልተስተካከለ ማሳከክን ይቀንሳል፣ ንጹህ ሜካኒካል ወይም ኬሚካላዊ ዘዴዎችን ይበልጣል።

ከፍተኛ ቅልጥፍና፡ እንደ ሲሲ ላሉ ጠንካራ እና ለሚሰባበሩ ቁሶች ተስማሚ የሆነ፣ የቁሳቁስ የማስወገድ ፍጥነቱ ከ200 nm/ሰ በላይ ነው።

ሌሎች ብቅ ያሉ የፖላንድ ቴክኒኮች

ከሲኤምፒ በተጨማሪ፣ አማራጭ ዘዴዎች ቀርበዋል።

ኤሌክትሮኬሚካላዊ መወልወያ፣በካታላይስት የታገዘ ጽዳት ወይም ማሳከክ፣ እና

ትሪቦኬሚካል ማጥራት.

ይሁን እንጂ እነዚህ ዘዴዎች አሁንም በምርምር ደረጃ ላይ ናቸው እና በሲሲ ፈታኝ የቁሳቁስ ባህሪያት ምክንያት ቀስ በቀስ የተገነቡ ናቸው.

በስተመጨረሻ፣ የSIC ማቀነባበሪያ የገጽታ ጥራትን ለማሻሻል ቀስ በቀስ ጦርነትን እና ሸካራነትን የሚቀንስ ሂደት ነው፣ ይህም ጠፍጣፋ እና ሸካራነት ቁጥጥር በእያንዳንዱ ደረጃ ወሳኝ ነው።

የማቀነባበሪያ ቴክኖሎጂ

በዋፈር መፍጨት ደረጃ፣ የተለያየ መጠን ያለው የአልማዝ ዝቃጭ ወፍጮውን ወደሚፈለገው ጠፍጣፋ እና የገጽታ ሸካራነት ለመፍጨት ይጠቅማል። ከጉዳት ነፃ የሆነ የተጣራ የሲሊኮን ካርቦራይድ (ሲሲ) ዋይፋዎችን ለማምረት ሁለቱንም የሜካኒካል እና የኬሚካል ሜካኒካል ፖሊሽንግ (ሲኤምፒ) ቴክኒኮችን በመጠቀም በመቀጠልም ማጥራት ይከተላል።

ከተጣራ በኋላ ሁሉም ቴክኒካዊ መለኪያዎች የሚፈለጉትን መስፈርቶች የሚያሟሉ እንደ ኦፕቲካል ማይክሮስኮፖች እና የኤክስሬይ ዲፍራክቶሜትሮች ያሉ መሳሪያዎችን በመጠቀም የሲሲ ቫፈርስ ጥብቅ የጥራት ቁጥጥር ይደረግባቸዋል። በመጨረሻም፣ የተወለወለው ቫፈር ልዩ የጽዳት ወኪሎችን እና የገጽታ ብክለትን ለማስወገድ ultrature water በመጠቀም ይጸዳል። ከዚያም ሙሉውን የምርት ሂደቱን በማጠናቀቅ እጅግ በጣም ከፍተኛ የናይትሮጅን ጋዝ እና ስፒን ማድረቂያዎችን በመጠቀም ይደርቃሉ.

ከዓመታት ጥረት በኋላ፣ በቻይና ውስጥ በሲሲ ነጠላ ክሪስታል ማቀነባበሪያ ውስጥ ከፍተኛ መሻሻል ታይቷል። በአገር ውስጥ 100 ሚሜ ዶፔድ ከፊል-ኢንሱላር 4H-SiC ነጠላ ክሪስታሎች በተሳካ ሁኔታ ተሠርተዋል፣ እና n-አይነት 4H-SiC እና 6H-SiC ነጠላ ክሪስታሎች አሁን በቡድን ሊመረቱ ይችላሉ። እንደ TankeBlue እና TYST ያሉ ኩባንያዎች 150 ሚሜ ሲሲ ነጠላ ክሪስታሎች ሠርተዋል።

ከሲሲ ዌፈር ማቀነባበሪያ ቴክኖሎጂ አንፃር፣ የሀገር ውስጥ ተቋማት ክሪስታል መቆራረጥ፣ መፍጨት እና መጥረግን የሂደት ሁኔታዎችን እና መንገዶችን በቅድሚያ መርምረዋል። በመሠረቱ የመሳሪያውን ማምረቻ መስፈርቶች የሚያሟሉ ናሙናዎችን ማምረት ይችላሉ. ነገር ግን፣ ከአለም አቀፍ ደረጃዎች ጋር ሲነፃፀር፣ የሀገር ውስጥ ዋይፋሮች የገጽታ ማቀነባበሪያ ጥራት አሁንም በከፍተኛ ሁኔታ ወደ ኋላ ቀርቷል። በርካታ ጉዳዮች አሉ፡-

አለምአቀፍ የሲሲ ቲዎሪዎች እና ማቀነባበሪያ ቴክኖሎጂዎች በጥብቅ የተጠበቁ እና በቀላሉ የማይደረስባቸው ናቸው.

ለሂደቱ መሻሻል እና ማመቻቸት የንድፈ ሃሳባዊ ምርምር እና ድጋፍ እጥረት አለ.

የውጭ መሳሪያዎችን እና አካላትን የማስመጣት ዋጋ ከፍተኛ ነው.

በመሳሪያዎች ዲዛይን፣ አቀነባበር ትክክለኛነት እና ቁሳቁሶች ላይ የተደረገ የሀገር ውስጥ ጥናት አሁንም ከአለም አቀፍ ደረጃዎች ጋር ሲነፃፀር ከፍተኛ ክፍተቶችን ያሳያል።

በአሁኑ ጊዜ በቻይና ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ አብዛኛዎቹ ከፍተኛ ትክክለኛነት ያላቸው መሳሪያዎች ከውጭ ይመጣሉ. የመሞከሪያ መሳሪያዎች እና ዘዴዎች ተጨማሪ መሻሻል ያስፈልጋቸዋል.

የሦስተኛ-ትውልድ ሴሚኮንዳክተሮች እድገት ቀጣይነት ያለው ፣የሲሲ ነጠላ ክሪስታል ንጣፍ ዲያሜትር ከጊዜ ወደ ጊዜ እየጨመረ ነው ፣ለላይ ላዩን ሂደት ጥራት ከሚያስፈልጉት መስፈርቶች ጋር። የዋፈር ማቀነባበሪያ ቴክኖሎጂ ከሲሲ ነጠላ ክሪስታል እድገት በኋላ በጣም ቴክኒካል ፈታኝ ከሆኑ ደረጃዎች ውስጥ አንዱ ሆኗል።

በሂደት ላይ ያሉ ተግዳሮቶችን ለመፍታት፣ በመቁረጥ፣ መፍጨት እና ማጥራት ላይ ያሉትን ስልቶች የበለጠ ማጥናት እና ለሲሲ ዋፈር ማምረቻ ተስማሚ የአሰራር ዘዴዎችን እና መንገዶችን መመርመር አስፈላጊ ነው። በተመሳሳይም ከላቁ ዓለም አቀፍ የማቀነባበሪያ ቴክኖሎጂዎች መማር እና እጅግ በጣም ዘመናዊ የሆኑ እጅግ በጣም ትክክለኛ የሆኑ የማሽን ቴክኒኮችን እና መሳሪያዎችን በመከተል ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን ንጣፎችን ለማምረት አስፈላጊ ነው.

የዋፈር መጠን ሲጨምር፣ ክሪስታል የማደግ እና የማቀነባበር ችግርም ይጨምራል። ይሁን እንጂ የታችኛው ተፋሰስ መሳሪያዎች የማምረት ውጤታማነት በከፍተኛ ሁኔታ ይሻሻላል, እና የክፍሉ ዋጋ ይቀንሳል. በአሁኑ ጊዜ ዋናዎቹ የሲሲ ዋፈር አቅራቢዎች ከ4 ኢንች እስከ 6 ኢንች ዲያሜትር ያላቸው ምርቶችን በአለም አቀፍ ደረጃ ያቀርባሉ። እንደ ክሪ እና II-VI ያሉ ታዋቂ ኩባንያዎች ባለ 8 ኢንች የሲሲ ዋፈር ማምረቻ መስመሮችን ለመሥራት እቅድ ማውጣት ጀምረዋል.