SiC Wafer بىر تەرەپ قىلىش تېخنىكىسىنىڭ ھازىرقى ئەھۋالى ۋە يۈزلىنىشى

ئۈچىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ تارماق ماتېرىيال سۈپىتىدە ،كرېمنىي كاربون (SiC)يەككە كىرىستال يۇقىرى چاستوتىلىق ۋە يۇقىرى قۇۋۋەتلىك ئېلېكترونلۇق ئۈسكۈنىلەرنى ياساشتا كەڭ قوللىنىش ئىستىقبالىغا ئىگە. SiC نىڭ پىششىقلاپ ئىشلەش تېخنىكىسى ئەلا سۈپەتلىك تارماق ماتېرىياللارنى ئىشلەپچىقىرىشتا ھەل قىلغۇچ رول ئوينايدۇ. بۇ ماقالىدە جۇڭگو ۋە چەتئەلدىكى SiC پىششىقلاپ ئىشلەش تېخنىكىسىنىڭ نۆۋەتتىكى تەتقىقات ئەھۋالى تونۇشتۇرۇلدى ، كېسىش ، ئۇۋىلاش ۋە سىلىقلاش جەريانىدىكى مېخانىزم ، شۇنداقلا ۋافېر تەكشىلىكى ۋە يەر يۈزى يىرىكلىشىش يۈزلىنىشى تەھلىل قىلىندى ۋە سېلىشتۇرۇلدى. ئۇ يەنە SiC wafer پىششىقلاپ ئىشلەشتىكى مەۋجۇت خىرىسلارنى كۆرسىتىپ ، كەلگۈسى تەرەققىيات يۆنىلىشىنى مۇزاكىرە قىلدى.

كىرىمنىي كاربون (SiC)ۋافېر ئۈچىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئۈسكۈنىلىرىنىڭ مۇھىم ئاساسى ماتېرىيالى بولۇپ ، مىكرو ئېلېكترون ، ئېلېكترون مەھسۇلاتلىرى ۋە يېرىم ئۆتكۈزگۈچ يورۇتۇش قاتارلىق ساھەلەردە مۇھىم ئەھمىيەتكە ۋە بازار يوشۇرۇن كۈچىگە ئىگە. ئىنتايىن قاتتىقلىق ۋە خىمىيىلىك مۇقىملىق سەۋەبىدىنSiC يەككە كىرىستال، ئەنئەنىۋى يېرىم ئۆتكۈزگۈچ پىششىقلاپ ئىشلەش ئۇسۇللىرى ئۇلارنىڭ پىششىقلاپ ئىشلىشىگە پۈتۈنلەي ماس كەلمەيدۇ. گەرچە نۇرغۇنلىغان خەلقئارالىق شىركەتلەر SiC تاق كىرىستالنى تېخنىكىلىق تەلەپ قىلىدىغان بىر تەرەپ قىلىش توغرىسىدا كەڭ كۆلەمدە تەتقىقات ئېلىپ بارغان بولسىمۇ ، ئەمما مۇناسىۋەتلىك تېخنىكىلار قاتتىق مەخپىي تۇتۇلدى.

يېقىنقى يىللاردىن بۇيان ، جۇڭگو SiC يەككە خرۇستال ماتېرىيال ۋە ئۈسكۈنىلەرنى تەرەققىي قىلدۇرۇش سالمىقىنى ئاشۇردى. قانداقلا بولمىسۇن ، SiC ئۈسكۈنىسى تېخنىكىسىنىڭ دۆلەت ئىچىدە تەرەققىي قىلىشى نۆۋەتتە پىششىقلاپ ئىشلەش تېخنىكىسى ۋە تېخىمۇ سۈپەتلىك سۈپەتنىڭ چەكلىمىسىگە ئۇچرىدى. شۇڭلاشقا ، جۇڭگونىڭ SiC بىر تەرەپ قىلىش ئىقتىدارىنى ئۆستۈرۈپ ، SiC يەككە خرۇستال ئاستى سۈيىنىڭ سۈپىتىنى ئۆستۈرۈپ ، ئۇلارنىڭ ئەمەلىي قوللىنىشچانلىقى ۋە تۈركۈملەپ ئىشلەپچىقىرىلىشىنى قولغا كەلتۈرۈش تولىمۇ مۇھىم.

ئاساسلىق پىششىقلاپ ئىشلەش باسقۇچلىرى: كېسىش → يىرىك ئۇۋىلاش → ئىنچىكە ئۇۋىلاش → قوپال سىلىقلاش (مېخانىكىلىق سىلىقلاش) → ئىنچىكە سىلىقلاش (خىمىيىلىك مېخانىك سىلىقلاش ، CMP) → تەكشۈرۈش.

SiC يەككە خرۇستال كېسىش

پىششىقلاپ ئىشلەشتەSiC يەككە كىرىستال، كېسىش بىرىنچى ۋە ئىنتايىن ھالقىلىق بىر قەدەم. كېسىش جەريانىدىن كېلىپ چىققان ۋافېرنىڭ ئوقيا ، ئوق ۋە ئومۇمىي قېلىنلىق ئۆزگىرىشى (TTV) كېيىنكى ئۇۋىلاش ۋە سىلىقلاش مەشغۇلاتىنىڭ سۈپىتى ۋە ئۈنۈمىنى بەلگىلەيدۇ.

كېسىش قوراللىرىنى شەكىل جەھەتتىن ئالماسنىڭ ئىچكى دىئامېتىرى (كىملىك) ، تاشقى دىئامېتىرى (OD) تىغ ، بەلۋاغ ۋە سىم سىم دەپ تۈرگە ئايرىشقا بولىدۇ. سىم تورنى ئۆز نۆۋىتىدە ئۇلارنىڭ ھەرىكەت تىپى ئارقىلىق ئۆز-ئارا قايتۇرۇش ۋە ئايلانما (تۈگىمەس) سىم سىستېمىسىغا ئايرىشقا بولىدۇ. سۈرتكۈچنىڭ كېسىش مېخانىزىمىغا ئاساسەن ، سىم سىم كېسىش تېخنىكىسىنى ھەقسىز سۈرتكۈچ سىم كېسىش ۋە مۇقىم سۈركىلىشچان ئالماس سىم كېسىشتىن ئىبارەت ئىككى خىلغا بۆلۈشكە بولىدۇ.

1.1 ئەنئەنىۋى كېسىش ئۇسۇللىرى

سىرتقى دىئامېتىرى (OD) كېسىشنىڭ چوڭقۇرلۇقى تىغنىڭ دىئامېتىرى بىلەن چەكلىنىدۇ. كېسىش جەريانىدا ، تىغ ئاسانلا تەۋرىنىش ۋە ئېغىشقا مايىل بولۇپ ، شاۋقۇننىڭ يۇقىرى بولۇشى ۋە قاتتىقلىقنىڭ ناچارلىقىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. ئىچكى دىئامېتىرى (كىملىك) تىغلىق ئەسۋابلار تىغنىڭ ئىچكى ئايلانمىسىدا ئالماس سۈرتكۈچنى كېسىش گىرۋىكى قىلىپ ئىشلىتىدۇ. بۇ تىغلار 0.2 مىللىمېتىردەك نېپىز بولىدۇ. كېسىش جەريانىدا ، كىملىك ​​تىغ تېز سۈرئەتتە ئايلىنىدۇ ، كېسىلىدىغان ماتېرىيال تىغ مەركىزىگە سېلىشتۇرغاندا ئۈزۈل-كېسىل ھەرىكەتلىنىپ ، بۇ نىسپىي ھەرىكەت ئارقىلىق كېسىشنى ئەمەلگە ئاشۇرىدۇ.

ئالماس بەلۋاغ تاياقچىسى دائىم توختاپ توختاپ قېلىشنى تەلەپ قىلىدۇ ، كېسىش سۈرئىتى ئىنتايىن تۆۋەن - ئادەتتە 2 m / s دىن ئېشىپ كەتمەيدۇ. ئۇلار يەنە كۆرۈنەرلىك مېخانىكىلىق ئۇپراش ۋە ئاسراش ھەققى يۇقىرى. تىغلىق تىغنىڭ كەڭلىكى سەۋەبىدىن ، كېسىش رادىئوسى بەك كىچىك بولمايدۇ ، كۆپ بۆلەك كېسىش مۇمكىن ئەمەس. بۇ ئەنئەنىۋى تىغلىق ئەسۋابلار ئاساسى قاتتىقلىق بىلەن چەكلەنگەن بولۇپ ، ئەگرى كېسىشكە بولمايدۇ ياكى بۇرۇلۇش رادىئاتسىيەسىنى چەكلىيەلمەيدۇ. ئۇلار پەقەت بىۋاسىتە كېسىش ئىقتىدارىغا ئىگە ، كەڭ كەرەپشە ئىشلەپچىقىرىدۇ ، مەھسۇلات نىسبىتى تۆۋەن ، شۇڭا كېسىشكە ماس كەلمەيدۇSiC كىرىستال.

1.2 ھەقسىز سۈرتكۈچ سىم كۆپ سىم كېسىشنى كۆردى

ھەقسىز سۈرتكۈچ سىم كېسىش تېخنىكىسى سىمنىڭ تېز ھەرىكەتلىنىشىدىن پايدىلىنىپ پاتقاققا لۆڭگە ئېلىپ ، ماتېرىياللارنى چىقىرىپ تاشلايدۇ. ئۇ ئاساسلىقى ئۆز-ئارا ماسلىشىش قۇرۇلمىسىنى قوللانغان بولۇپ ، ھازىر يەككە كرىستال كرېمنىينى ئۈنۈملۈك كۆپ ۋافېرلىق كېسىشتە پىشقان ۋە كەڭ قوللىنىلغان ئۇسۇل. قانداقلا بولمىسۇن ، ئۇنىڭ SiC كېسىشتە قوللىنىلىشى ئانچە تەتقىق قىلىنمىغان.

ھەقسىز سۈركىلىشچان سىم سىملار قېلىنلىقى 300 مىللىمېتىردىن تۆۋەن بولغان ۋافېرلارنى بىر تەرەپ قىلالايدۇ. ئۇلار تۆۋەن كەرەپشە يوقىتىش بىلەن تەمىنلەيدۇ ، ئۆزەكنى ناھايىتى ئاز كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ ھەمدە يەر يۈزىنىڭ سۈپىتى بىر قەدەر ياخشى بولىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، ماتېرىياللارنى يوقىتىش مېخانىزمى سەۋەبىدىن - سۈرتكۈچنىڭ دومىلاش ۋە بەلگە سېلىشنى ئاساس قىلغانلىقتىن ، ۋافېر يۈزى كۆرۈنەرلىك قالدۇق بېسىم ، مىكرو ئېلېكتر ۋە تېخىمۇ چوڭقۇر بۇزۇلۇش قەۋىتىنى تەرەققىي قىلدۇرىدۇ. بۇ ۋافېرنىڭ سوقۇلۇشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ ، يەر يۈزى ئارخىپىنىڭ توغرىلىقىنى كونترول قىلىشنى قىيىنلاشتۇرىدۇ ۋە كېيىنكى بىر تەرەپ قىلىش باسقۇچلىرىدىكى يۈكنى ئاشۇرىدۇ.

كېسىش ئىقتىدارى پاتقاقنىڭ تەسىرىگە قاتتىق ئۇچرايدۇ سۈرتكۈچنىڭ ئۆتكۈرلۈكىنى ۋە پاتقاقنىڭ قويۇقلۇقىنى ساقلاش كېرەك. پاتقاقنى بىر تەرەپ قىلىش ۋە يىغىۋېلىش قىممەت. چوڭ رازمېرلىق چىشلارنى كېسىگەندە ، سۈرتكۈچ چوڭقۇر ۋە ئۇزۇن كارىۋاتلارغا سىڭىپ كىرىشتە قىينىلىدۇ. ئوخشاش سۈركىلىشچان داننىڭ چوڭ-كىچىكلىكى ئاستىدا ، كەرەپشەنىڭ زىيىنى مۇقىم سۈركىلىشچان سىم سىمدىن كۆپ.

1.3 مۇقىم ئابرويلۇق ئالماس سىم كۆپ سىملىق كېسىشنى كۆردى

مۇقىم ئالماس سىم سىملىرى ئالماس زەررىچىلىرىنى ئېلېكتر سىلىقلاش ، سىنلاش ياكى رېشاتكا باغلاش ئۇسۇلى ئارقىلىق پولات سىم ئاستى قىسمىغا قىستۇرۇپ ياسالغان. ئېلېكتىرولىزلانغان ئالماس سىم پالەك تار كەرەپشە ، تېخىمۇ ياخشى پارچە سۈپىتى ، ئۈنۈمى يۇقىرى ، بۇلغىنىشى تۆۋەن ، شۇنداقلا قاتتىقلىق ماتېرىياللىرىنى كېسىش قاتارلىق ئەۋزەللىكلەرنى تەمىنلەيدۇ.

ئۆز-ئارا ماسلاشتۇرۇلغان ئالماس سىمى نۆۋەتتە SiC نى كېسىشتە ئەڭ كۆپ قوللىنىلىدىغان ئۇسۇل. 1-رەسىمدە (بۇ يەردە كۆرسىتىلمىگەن) بۇ تېخنىكا ئارقىلىق كېسىلگەن SiC ۋافېرلىرىنىڭ يەر يۈزىنىڭ تەكشىلىكى تەسۋىرلەنگەن. كېسىشنىڭ تەرەققىي قىلىشىغا ئەگىشىپ ، ۋافېر ئۇرۇش بېتى كۆپىيىدۇ. چۈنكى سىم تۆۋەنگە يۆتكەلگەندە سىم بىلەن ماتېرىيال ئوتتۇرىسىدىكى ئالاقىلىشىش دائىرىسى ئاشىدۇ ، قارشىلىق ۋە سىم تەۋرىنىش كۈچىيىدۇ. سىم ۋافېرنىڭ ئەڭ چوڭ دىئامېتىرىغا يەتكەندە ، تەۋرىنىش ئەڭ يۇقىرى پەللىگە چىقىپ ، ئەڭ چوڭ ئۇرۇش يۈزلىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.

كېسىشنىڭ كېيىنكى باسقۇچىدا ، سىم تېزلىنىش ، مۇقىم سۈرئەتلىك ھەرىكەت ، ئاستىلاش ، توختاپ قېلىش ۋە بۇرۇلۇش سەۋەبىدىن ، سوۋۇتقۇچ بىلەن ئەخلەتلەرنى چىقىرىۋېتىشتە قىيىنچىلىققا دۇچ كەلگەندە ، ۋافېرنىڭ يەر يۈزى سۈپىتى ناچارلىشىدۇ. سىم بۇرۇلۇش ۋە سۈرئەتنىڭ داۋالغۇشى ، شۇنداقلا سىمدىكى چوڭ ئالماس زەررىچىلىرى يەر يۈزى سىزىلىشنىڭ ئاساسلىق سەۋەبى.

1.4 سوغۇق ئايرىش تېخنىكىسى

SiC يەككە كىرىستالنىڭ سوغۇق ئايرىلىشى ئۈچىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىيال بىر تەرەپ قىلىش ساھەسىدىكى يېڭىلىق يارىتىش جەريانى. يېقىنقى يىللاردىن بۇيان ، ئۇ مەھسۇلاتنى ياخشىلاش ۋە ماددى زىياننى ئازايتىشتىكى كۆرۈنەرلىك ئەۋزەللىكى سەۋەبىدىن كۆرۈنەرلىك كىشىلەرنىڭ دىققىتىنى قوزغىدى. بۇ تېخنىكىنى خىزمەت پرىنسىپى ، جەريان ئېقىمى ۋە يادرولۇق ئەۋزەللىكتىن ئىبارەت ئۈچ تەرەپتىن تەھلىل قىلىشقا بولىدۇ.

خرۇستال يۆنىلىشنى ئېنىقلاش ۋە تاشقى دىئامېتىرى ئۇۋىلاش: پىششىقلاپ ئىشلەشتىن بۇرۇن ، چوقۇم SiC ingot نىڭ خرۇستال يۆنىلىشىنى ئېنىقلاش كېرەك. ئاندىن كېيىن ئىچكى دىئامېتىرى ئۇۋىلاش ئارقىلىق سىلىندىر قۇرۇلمىسى (ئادەتتە SiC پوق دېيىلىدۇ) شەكلىدە شەكىللەنگەن. بۇ باسقۇچ كېيىنكى يۆنىلىشلىك كېسىش ۋە كېسىش ئۈچۈن ئاساس سالىدۇ.

كۆپ سىملىق كېسىش: بۇ ئۇسۇلدا سىيرىلما ماددىلارنى كېسىش ئۈچۈن سۈرتكۈچ سىم بىلەن بىرلەشتۈرۈلگەن سۈركىلىشچان زەررىچىلەر ئىشلىتىلىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، ئۇ كۆرۈنەرلىك كەرەپشە يوقىتىش ۋە يەر يۈزى تەكشى بولماسلىق مەسىلىسىگە دۇچ كېلىدۇ.

لازېر كېسىش تېخنىكىسى: كىرىستال ئىچىدە ئۆزگەرتىلگەن قەۋەت ھاسىل قىلىش ئۈچۈن لازېر ئىشلىتىلىدۇ ، ئۇنىڭدىن نېپىز پارچىلارنى ئايرىغىلى بولىدۇ. بۇ خىل ئۇسۇل ماددى زىياننى ئازايتىپ ، بىر تەرەپ قىلىش ئۈنۈمىنى ئۆستۈرۈپ ، SiC ۋافېر كېسىشنىڭ ئۈمىدۋار يېڭى يۆنىلىشىگە ئايلاندۇردى.

كېسىش جەريانىنى ئەلالاشتۇرۇش

مۇقىم ئابرويلۇق كۆپ سىملىق كېسىش: بۇ نۆۋەتتە ئاساسىي ئېقىم تېخنىكىسى بولۇپ ، SiC نىڭ قاتتىقلىق دەرىجىسىگە ماس كېلىدۇ.

ئېلېكترونلۇق توك چىقىرىش ماشىنىسى (EDM) ۋە سوغۇق ئايرىش تېخنىكىسى: بۇ ئۇسۇللار كونكرېت تەلەپكە ماس ھالدا كۆپ خىل ھەل قىلىش چارىسى بىلەن تەمىنلەيدۇ.

سىلىقلاش جەريانى: ماتېرىيال چىقىرىش نىسبىتى ۋە يەر يۈزىنىڭ بۇزۇلۇشىنى تەڭپۇڭلاشتۇرۇش تولىمۇ مۇھىم. خىمىيىلىك مېخانىكىلىق سىلىقلاش (CMP) يەر يۈزىنىڭ تەكشىلىكىنى ياخشىلاشقا ئىشلىتىلىدۇ.

نەق مەيداننى نازارەت قىلىش: توردا تەكشۈرۈش تېخنىكىسى قوللىنىلىپ ، يەر يۈزىنىڭ يىرىكلىكىنى دەل ۋاقتىدا نازارەت قىلىدۇ.

لازېر كېسىش: بۇ تېخنىكا كىرپىك زىيىنىنى ئازايتىدۇ ۋە بىر تەرەپ قىلىش دەۋرىنى قىسقارتىدۇ ، گەرچە ئىسسىقلىق تەسىرگە ئۇچرىغان رايون يەنىلا بىر خىرىس.

ئارىلاشما پىششىقلاپ ئىشلەش تېخنىكىسى: مېخانىكىلىق ۋە خىمىيىلىك ئۇسۇللارنى بىرلەشتۈرۈش بىر تەرەپ قىلىش ئۈنۈمىنى ئۆستۈرىدۇ.

بۇ تېخنىكا ئاللىقاچان سانائەت قوللىنىشنى قولغا كەلتۈردى. مەسىلەن ، Infineon SILTECTRA نى سېتىۋالغان ، ھازىر 8 دىيۇملۇق ۋافېرنىڭ تۈركۈملەپ ئىشلەپچىقىرىلىشىنى قوللايدىغان يادرولۇق پاتېنتقا ئىگە. جۇڭگودا ، دېلوڭ لازېرغا ئوخشاش شىركەتلەر 6 دىيۇملۇق ۋافېر پىششىقلاپ ئىشلەش ئۈچۈن ھەر بىر ئىنچىكە 30 ۋافېر ئىشلەپچىقىرىش ئۈنۈمىنى قولغا كەلتۈردى ، بۇ ئەنئەنىۋى ئۇسۇللارغا قارىغاندا% 40 ياخشىلىنىشقا ۋەكىللىك قىلىدۇ.

دۆلەت ئىچىدىكى ئۈسكۈنىلەر ياساشنىڭ تېزلىشىشىگە ئەگىشىپ ، بۇ تېخنىكىنىڭ SiC تارماق لىنىيىسىنى بىر تەرەپ قىلىشتىكى ئاساسلىق ھەل قىلىش چارىسى بولۇپ قېلىشىدىن ئۈمىد بار. يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللارنىڭ دىئامېتىرىنىڭ ئېشىشىغا ئەگىشىپ ، ئەنئەنىۋى كېسىش ئۇسۇللىرى كونىراپ كەتتى. نۆۋەتتىكى تاللاشلار ئىچىدە ، ئۆز-ئارا ئالماس سىم كۆرۈش تېخنىكىسى ئەڭ ئۈمىدۋار قوللىنىشچان ئىستىقبالىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. لازېر كېسىش يېڭىدىن گۈللىنىۋاتقان تېخنىكا بولۇش سۈپىتى بىلەن كۆرۈنەرلىك ئەۋزەللىك بىلەن تەمىنلەيدۇ ھەمدە كەلگۈسىدە ئاساسلىق كېسىش ئۇسۇلىغا ئايلىنىشىدىن ئۈمىد بار.

2 、SiC يەككە خرۇستال ئۇۋىلاش

كرېمنىي كاربون (SiC) ئۈچىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچنىڭ ۋەكىلى بولۇش سۈپىتى بىلەن كەڭ بەلۋاغ ، يۇقىرى پارچىلىنىش ئېلېكتر مەيدانى ، تويۇنۇش ئېلېكتروننىڭ تېزلىنىش سۈرئىتى ۋە ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ياخشى بولغاچقا ، كۆرۈنەرلىك ئەۋزەللىك بىلەن تەمىنلەيدۇ. بۇ خۇسۇسىيەتلەر يۇقىرى بېسىملىق پروگراممىلاردا (مەسىلەن ، 1200V مۇھىتتا) SiC نى ئالاھىدە ئەۋزەللىككە ئىگە قىلىدۇ. SiC تارماق زاپچاسلىرىنى بىر تەرەپ قىلىش تېخنىكىسى ئۈسكۈنە ياساشنىڭ ئاساسى قىسمى. يەر ئاستى سۈيىنىڭ يەر يۈزى سۈپىتى ۋە ئېنىقلىقى تۇتقاقلىق قەۋىتىنىڭ سۈپىتىگە ۋە ئاخىرقى ئۈسكۈنىنىڭ ئىقتىدارىغا بىۋاسىتە تەسىر كۆرسىتىدۇ.

ئۇۋىلاش جەريانىدىكى ئاساسلىق مەقسەت ، كېسىش جەريانىدا پەيدا بولغان يەر يۈزىدىكى بەلگە ۋە بۇزۇلغان قەۋەتلەرنى چىقىرىپ تاشلاش ۋە كېسىش جەريانىدا پەيدا بولغان ئۆزگىرىشنى تۈزەش. SiC نىڭ ئىنتايىن قاتتىقلىقىنى كۆزدە تۇتۇپ ، ئۇۋىلاشتا بور كاربون ياكى ئالماس قاتارلىق قاتتىق سۈرتكۈچ ئىشلىتىشنى تەلەپ قىلىدۇ. ئادەتتىكى ئۇۋىلاش ئادەتتە يىرىك ئۇۋىلاش ۋە ئىنچىكە ئۇۋىلاش دەپ ئايرىلىدۇ.

2.1 يىرىك ۋە ئىنچىكە ئۇۋىلاش

سۈرتۈش سۈركىلىشچان زەررىچە چوڭ-كىچىكلىكىگە ئاساسەن تۈرگە ئايرىلىدۇ:

يىرىك ئۇۋىلاش: چوڭراق سۈرتكۈچ ئىشلىتىپ ، كېسىش جەريانىدا پەيدا بولغان بەلگە ۋە بۇزۇلغان قەۋەتلەرنى چىقىرىپ تاشلاپ ، پىششىقلاپ ئىشلەش ئۈنۈمىنى ئۆستۈرىدۇ.

ئىنچىكە ئۇۋىلاش: ئىنچىكە سۈرتكۈچ ئىشلىتىپ ، يىرىك ئۇۋىلاشتىن قالغان بۇزۇلۇش قەۋىتىنى چىقىرىپ تاشلاپ ، يەر يۈزىنىڭ يىرىكلىكىنى ئازايتىپ ، يەر يۈزىنىڭ سۈپىتىنى ئۆستۈرىدۇ.

نۇرغۇنلىغان دۆلەت ئىچىدىكى SiC تارماق زاۋۇتى ئىشلەپچىقارغۇچىلار كەڭ كۆلەمدە ئىشلەپچىقىرىش جەريانىنى ئىشلىتىدۇ. كۆپ ئۇچرايدىغان ئۇسۇل قۇيۇلغان تۆمۈر تەخسە ۋە يەككە كرىستال ئالماس لايدىن پايدىلىنىپ قوش يۈزلۈك ئۇۋىلاشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. بۇ جەريان سىم كېسىشتىن قالغان بۇزۇلۇش قەۋىتىنى ئۈنۈملۈك چىقىرىپ تاشلاپ ، ۋافېر شەكلىنى توغرىلايدۇ ۋە TTV (ئومۇمىي قېلىنلىقنىڭ ئۆزگىرىشى) ، ئوقيا ۋە Warp نى ئازايتىدۇ. ماتېرىيالنى چىقىرىۋېتىش نىسبىتى مۇقىم بولۇپ ، ئادەتتە 0.8-1.2 mm / min غا يېتىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، ھاسىل بولغان ۋافېر يۈزى بىر قەدەر يۇقىرى يىرىك بولۇپ ، ئادەتتە 50 nm ئەتراپىدا بولىدۇ ، بۇ كېيىنكى سىلىقلاش باسقۇچىغا تېخىمۇ يۇقىرى تەلەپ قويىدۇ.

2.2 يەككە قىرقىش

يەككە تەرەپلىك ئۇۋىلاش جەريانى بىر قېتىمدا ۋافېرنىڭ بىر تەرىپىنىلا بىر تەرەپ قىلىدۇ. بۇ جەرياندا ، ۋافېر پولات تاختىغا موم ئورنىتىلغان. قوللىنىشچان بېسىم ئاستىدا ، ئاستى قىسمى ئازراق شەكلى ئۆزگىرىپ كېتىدۇ ، ئۈستۈنكى يۈزى تەكشى بولىدۇ. ئۇۋۇلىغاندىن كېيىن ، تۆۋەنكى يۈزى تەكشى بولىدۇ. بېسىمنى چىقىرىۋەتكەندە ، ئۈستۈنكى يۈزى ئەسلىدىكى ھالىتىگە قايتىشقا مايىل بولىدۇ ، بۇمۇ ئاللىقاچان يەرنىڭ تۆۋەنكى يۈزىگە تەسىر كۆرسىتىپ ، ئىككى تەرەپنىڭ ئۇرۇشۇپ تەكشىلىكىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.

ئۇنىڭ ئۈستىگە ، ئۇۋىلاش تەخسىسى قىسقا ۋاقىت ئىچىدە يانتۇ بولۇپ ، ۋافېرنىڭ تۇتاش بولۇشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. تەخسىنىڭ تەكشىلىكىنى ساقلاش ئۈچۈن ، دائىم كىيىنىش كېرەك. ئۈنۈمى تۆۋەن ۋە ۋافېرنىڭ تەكشىلىكى ياخشى بولمىغاچقا ، تاق يۆنىلىشلىك ئۇۋىلاش ئاممىۋى ئىشلەپچىقىرىشقا ماس كەلمەيدۇ.

ئادەتتە ، # 8000 ئۇلاش چاقى ئىنچىكە ئۇۋىلاشقا ئىشلىتىلىدۇ. ياپونىيىدە بۇ جەريان بىر قەدەر پىشىپ يېتىلگەن ، ھەتتا # 30000 سىلىق چاق ئىشلىتىلگەن. بۇنىڭ بىلەن پىششىقلاپ ئىشلەنگەن ۋافېرلارنىڭ يەر يۈزىنىڭ يىرىكلىكى 2 nm دىن تۆۋەن بولۇپ ، قوشۇمچە پىششىقلاپ ئىشلەنمەيلا ئەڭ ئاخىرقى CMP (خىمىيىلىك مېخانىكىلىق سىلىقلاش) ئۈچۈن تەييارلىنىدۇ.

2.3 تاق تەرەپلىك نېپىز تېخنىكا

ئالماس تاق تەرەپلىك نېپىز تېخنىكا يەككە قىرقىشتىكى يېڭى ئۇسۇل. 5-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك (بۇ يەردە كۆرسىتىلمىگەن) ، بۇ جەرياندا ئالماس باغلانغان ئۇلاش تاختىسى ئىشلىتىلگەن. ۋافېر ۋاكۇئۇم سۈمۈرۈلۈش ئارقىلىق ئوڭشىلىدۇ ، ۋافېر بىلەن ئالماس ئۇلاش چاقى بىرلا ۋاقىتتا ئايلىنىدۇ. سۈرتۈش چاقى ئاستا-ئاستا تۆۋەنگە يۆتكىلىپ ، ۋافېرنى نىشان قېلىنلىقىغا نېپىز قىلىدۇ. بىر تەرەپ تاماملانغاندىن كېيىن ، ۋافېر يەنە بىر تەرەپنى بىر تەرەپ قىلىدۇ.

نېپىز بولغاندىن كېيىن ، 100 مىللىمېتىرلىق ۋافېر ئەمەلگە ئاشۇرالايدۇ:

ئوقيا <5 mm

TTV <2 mm

يەر يۈزىنىڭ يىرىكلىكى <1 nm

بۇ تاق ۋافېرلىق پىششىقلاپ ئىشلەش ئۇسۇلى يۇقىرى مۇقىملىق ، ئېسىل ئىزچىللىق ۋە يۇقىرى ماتېرىياللارنى چىقىرىۋېتىش نىسبىتى بىلەن تەمىنلەيدۇ. ئادەتتىكى قوش يۈزلۈك ئۇۋىلاشقا سېلىشتۇرغاندا ، بۇ تېخنىكا ئۇۋىلاش ئۈنۈمىنى% 50 تىن يۇقىرى كۆتۈردى.

2.4 قوش يۈزلۈك ئۇۋىلاش

قوش يۈزلۈك ئۇۋىلاش ئۈستۈنكى ۋە تۆۋەنكى ئۇۋىلاش تاختىسىنى ئىشلىتىپ ، ئاستى قىسمىنىڭ ئىككى تەرىپىنى بىرلا ۋاقىتتا ئۇۋۇلاپ ، ئىككى تەرەپنىڭ يەر يۈزىنىڭ سۈپىتىگە كاپالەتلىك قىلىدۇ.

بۇ جەرياندا ، ئۇۋىلاش تاختىلىرى ئالدى بىلەن ئەسەرنىڭ ئەڭ يۇقىرى نۇقتىلىرىغا بېسىم ئىشلىتىپ ، بۇ نۇقتىلاردا ئۆزگىرىش ۋە تەدرىجىي ماتېرىياللارنى چىقىرىپ تاشلايدۇ. ئېگىز داغلارنىڭ تەكشى بولۇشىغا ئەگىشىپ ، ئاستىرتتىن بېسىم ئاستا-ئاستا بىرلىككە كېلىپ ، پۈتكۈل يەر يۈزىدە ئىزچىل ئۆزگىرىش پەيدا قىلىدۇ. بۇنىڭ بىلەن ئۈستۈنكى ۋە تۆۋەنكى يۈزلەرنىڭ تەكشى بولۇشى مۇمكىن. ئۇۋىلاش تاماملانغاندىن كېيىن ۋە بېسىم قويۇپ بېرىلگەندىن كېيىن ، باشتىن كەچۈرگەن ئوخشاش بېسىم سەۋەبىدىن ئاستىرتتىننىڭ ھەر بىر قىسمى ئەسلىگە كېلىدۇ. بۇ ئەڭ تۆۋەن ئۇرۇش ۋە ياخشى تەكشىلىكنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.

سۈرتۈلگەندىن كېيىن ۋافېرنىڭ يەر يۈزى يىرىكلىكى سۈركىلىشچان زەررىچە چوڭ-كىچىكلىكىگە باغلىق - كىچىك زەررىچىلەر تېخىمۇ سىلىق يۈز بېرىدۇ. قوش يۈزلۈك ئۇۋىلاشقا 5 مىللىمېتىر سۈرتكۈچ ئىشلەتكەندە ، 5 مىللىمېتىر ئىچىدە ۋافېر ياپىلاقلىقى ۋە قېلىنلىق ئۆزگىرىشىنى كونترول قىلغىلى بولىدۇ. ئاتوم كۈچى مىكروسكوپى (AFM) ئۆلچەشتە يەر يۈزىنىڭ يىرىكلىكى (Rq) نىڭ تەخمىنەن 100 nm ئىكەنلىكى كۆرسىتىلدى ، چوڭقۇرلۇقى 380 nm غا يېتىدۇ ، سۈركىلىش ھەرىكىتى كەلتۈرۈپ چىقىرىدىغان سىزىقلىق بەلگە.

تېخىمۇ ئىلغار ئۇسۇل پولىئۇرېتان كۆپۈك ياپقۇچ ئارقىلىق كۆپ يۈزلۈك ئۇۋىلاشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. بۇ جەريان يەر يۈزىنىڭ يىرىكلىكى ئىنتايىن تۆۋەن بولغان ۋافېر ئىشلەپچىقىرىدۇ ، Ra <3 nm غا يېتىدۇ ، بۇ SiC تارماق ئېلېمېنتلىرىنىڭ كېيىنكى سىلىقلىنىشىغا ئىنتايىن پايدىلىق.

قانداقلا بولمىسۇن ، يۈز سىزىش يەنىلا ھەل قىلىنمىغان مەسىلە. بۇنىڭدىن باشقا ، بۇ جەرياندا ئىشلىتىلگەن پولى كرىستال ئالماس پارتىلاش خاراكتېرلىك بىرىكتۈرۈش ئارقىلىق ئىشلەپچىقىرىلىدۇ ، بۇ تېخنىكا خىرىسقا دۇچ كېلىدۇ ، مەھسۇلات مىقدارى تۆۋەن ، باھاسى ئىنتايىن قىممەت.

SiC يەككە خرۇستالنىڭ سىلىقلىنىشى

كرېمنىي كاربون (SiC) ۋافېردا ئەلا سۈپەتلىك سىلىقلانغان يۈزگە ئېرىشىش ئۈچۈن ، سىلىقلاش چوقۇم ئۇۋىلاش ئورەكلىرى ۋە نانومېتىر چوڭلۇقىدىكى يەر يۈزىدىكى تەۋرىنىشنى پۈتۈنلەي چىقىرىپ تاشلىشى كېرەك. بۇنىڭدىكى مەقسەت بۇلغىنىش ۋە بۇزۇلۇش ، يەر ئاستى زىيىنى ۋە قالدۇق يەر بېسىمى بولمىغان سىلىق ، نۇقسانسىز يۈز ھاسىل قىلىش.

3.1 SiC Wafers نىڭ مېخانىكىلىق سىلىقلاش ۋە CMP

SiC يەككە خرۇستال تەركىب ئۆسكەندىن كېيىن ، يەر يۈزىدىكى كەمتۈكلۈكلەر ئۇنىڭ بىۋاسىتە تارقىلىشىنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ. شۇڭلاشقا ، يەنىمۇ ئىلگىرىلىگەن ھالدا بىر تەرەپ قىلىش تەلەپ قىلىنىدۇ. بۇ كىرىش ئېغىزى ئالدى بىلەن يۇمىلاق شەكىللىك ئۆلچەملىك سىلىندىر شەكلىدە شەكىللەنگەن ، ئاندىن سىم كېسىش ئارقىلىق ۋافېرغا توغرىلانغان ، ئاندىن كىرىستاللوگرافىك يۆنىلىشنى دەلىللىگەن. سىلىقلاش ۋافېر سۈپىتىنى يۇقىرى كۆتۈرۈشتىكى ھالقىلىق قەدەم بولۇپ ، خرۇستال ئۆسۈشتىكى كەمتۈكلۈك ۋە ئالدىنقى باسقۇچلۇق باسقۇچلار كەلتۈرۈپ چىقارغان يەر يۈزىنىڭ بۇزۇلۇشىنى ھەل قىلىدۇ.

SiC دا يەر يۈزىنىڭ بۇزۇلۇش قەۋىتىنى يوقىتىشنىڭ تۆت ئاساسلىق ئۇسۇلى بار:

مېخانىكىلىق سىلىقلاش: ئاددىي ئەمما سىزىلغان سىزىلغان دەسلەپكى سىلىقلاشقا ماس كېلىدۇ.

خىمىيىلىك مېخانىكىلىق سىلىقلاش (CMP): خىمىيىلىك قىرىش ئارقىلىق سىزىلغان رەسىملەرنى چىقىرىپ تاشلايدۇ. ئىنچىكە سىلىقلاشقا ماس كېلىدۇ.

ھىدروگېن يېيىش: مۇرەككەپ ئۈسكۈنىلەرگە ئېھتىياجلىق ، ئادەتتە HTCVD جەريانلىرىدا ئىشلىتىلىدۇ.

پلازما ئارقىلىق سىلىقلاش: مۇرەككەپ ۋە ناھايىتى ئاز ئىشلىتىلىدۇ.

مېخانىكىلىق سىلىقلاش پەقەت سىزىلىشنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ ، خىمىيىلىك ماددىلار بىلەن سىلىقلاش تەكشى قىچىشىشنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. CMP ھەر ئىككى ئارتۇقچىلىقنى بىرلەشتۈرۈپ ، ئۈنۈملۈك ، تېجەشلىك ھەل قىلىش چارىسى بىلەن تەمىنلەيدۇ.

CMP خىزمەت پرىنسىپى

CMP ئايلانما سىلىقلاش تاختىسىغا قارشى بېسىم ئاستىدا ۋافېرنى ئايلاندۇرۇش ئارقىلىق ئىشلەيدۇ. بۇ نىسپىي ھەرىكەت ، پاتقاقتىكى نانو چوڭلۇقىدىكى سۈرتكۈچنىڭ مېخانىك سۈركىلىشى ۋە رېئاكتىپ ماددىلارنىڭ خىمىيىلىك ھەرىكىتى بىلەن بىرلەشتۈرۈلۈپ ، يەر يۈزىنى پىلانلاشنى ئەمەلگە ئاشۇرىدۇ.

ئىشلىتىلگەن ئاساسلىق ماتېرىياللار:

سىلىقلاش سۇيۇقلۇقى: تەركىبىدە سۈرتكۈچ ۋە خىمىيىلىك رېئاكتور بار.

سىلىقلاش تاختىسى: ئىشلىتىش جەريانىدا كونىراپ ، تۆشۈكچىلەرنىڭ چوڭ-كىچىكلىكى ۋە پاتقاق يەتكۈزۈش ئۈنۈمىنى تۆۋەنلىتىدۇ. دائىم كىيىنىش ، ئادەتتە ئالماس كىيىم كىيىش ئارقىلىق قوپاللىقنى ئەسلىگە كەلتۈرۈش تەلەپ قىلىنىدۇ.

تىپىك CMP جەريان

سۈرتكۈچ: 0.5 مىللىمېتىرلىق ئالماس سۇلياۋ

نىشان يۈزىنىڭ يىرىكلىكى: ~ 0.7 nm

خىمىيىلىك مېخانىكىلىق سىلىقلاش:

سىلىقلاش ئۈسكۈنىسى: AP-810 تاق يۈزلۈك سىلىقلاش ماشىنىسى

بېسىم: 200 g / cm²

تەخسە سۈرئىتى: كەچ سائەت 50

ساپال تۇتقۇچىنىڭ سۈرئىتى: كەچ سائەت 38

سۇلياۋ تەركىب:

SiO₂ (30 wt%, pH = 10.15)

0–70 wt% H₂O₂ (30 wt% ، رېئاكتور دەرىجىسى)

5 wt% KOH ۋە 1 wt% HNO₃ ئارقىلىق pH نى 8.5 گە تەڭشەڭ

ئاستا ئېقىش نىسبىتى: مىنۇتىغا 3 L / مىنۇت

بۇ جەريان SiC wafer سۈپىتىنى ئۈنۈملۈك ئۆستۈرۈپ ، تۆۋەن ئېقىندىكى جەريانلارنىڭ تەلىپىگە ماس كېلىدۇ.

مېخانىكىلىق سىلىقلاشتىكى تېخنىكىلىق رىقابەت

SiC كەڭ بەلۋاغلىق يېرىم ئۆتكۈزگۈچ بولۇش سۈپىتى بىلەن ئېلېكترون سانائىتىدە ئىنتايىن مۇھىم رول ئوينايدۇ. ئېسىل فىزىكىلىق ۋە خىمىيىلىك خۇسۇسىيەتكە ئىگە ، SiC يەككە خرۇستال يۇقىرى تېمپېراتۇرا ، يۇقىرى چاستوتا ، يۇقىرى قۇۋۋەت ۋە رادىئاتسىيەگە قارشى تۇرۇش قاتارلىق چېكىدىن ئاشقان مۇھىتقا ماس كېلىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، ئۇنىڭ قاتتىق ۋە چۈرۈك خاراكتېرى ئۇۋىلاش ۋە سىلىقلاشتىكى زور رىقابەتلەرنى ئوتتۇرىغا قويدى.

يەرشارىدىكى ئالدىنقى قاتاردا تۇرىدىغان ئىشلەپچىقارغۇچىلارنىڭ 6 دىيۇمدىن 8 دىيۇملۇق ۋافېرغا ئۆتۈشىگە ئەگىشىپ ، پىششىقلاپ ئىشلەش جەريانىدا يېرىلىش ۋە ۋافېر بۇزۇلۇش قاتارلىق مەسىلىلەر كۆرۈنەرلىك گەۋدىلىنىپ ، مەھسۇلاتقا كۆرۈنەرلىك تەسىر كۆرسەتتى. 8 دىيۇملۇق SiC تارماق لىنىيىسىنىڭ تېخنىكىلىق خىرىسلىرىنى ھەل قىلىش ھازىر كەسىپنىڭ تەرەققىياتىدىكى مۇھىم ئۆلچەم بولۇپ قالدى.

8 دىيۇملۇق دەۋردە ، SiC wafer بىر تەرەپ قىلىش نۇرغۇن رىقابەتلەرگە دۇچ كەلدى:

ھەر بىر تۈركۈم ئۆزەك ئىشلەپچىقىرىش مىقدارىنى ئاشۇرۇش ، قىرغاقنى ئازايتىش ۋە ئىشلەپچىقىرىش تەننەرخىنى تۆۋەنلىتىش ئۈچۈن ، بولۇپمۇ ئېلېكترونلۇق ماشىنا قوللىنىشچان ئېھتىياجىنىڭ ئېشىشىنى كۆزدە تۇتۇپ ، ۋافېرنى كېڭەيتىش كېرەك.

8 دىيۇملۇق SiC يەككە خرۇستالنىڭ ئۆسۈشى پىشىپ يېتىلگەن بولسىمۇ ، ئەمما ئۇۋىلاش ۋە سىلىقلاش قاتارلىق ئارقا جەريانلار يەنىلا توسالغۇلارغا دۇچ كېلىپ ، مەھسۇلات مىقدارى تۆۋەن (پەقەت% 40-% 50).

چوڭ ۋافېر تېخىمۇ مۇرەككەپ بېسىم تەقسىملەشنى باشتىن كەچۈرۈپ ، سىلىقلاش بېسىمى ۋە مەھسۇلاتنىڭ ئىزچىللىقىنى باشقۇرۇشنىڭ قىيىنلىقىنى ئاشۇرۇۋېتىدۇ.

گەرچە 8 دىيۇملۇق ۋافېرنىڭ قېلىنلىقى 6 دىيۇملۇق ۋافېرغا يېقىنلاشقان بولسىمۇ ، ئەمما بېسىم ۋە ئۇرۇش سەۋەبىدىن بىر تەرەپ قىلىش جەريانىدا ئاسانلا زىيانغا ئۇچرايدۇ.

كېسىشكە مۇناسىۋەتلىك بېسىم ، ئۇرۇش ۋە يېرىلىشنى ئازايتىش ئۈچۈن ، لازېر كېسىش بارغانسېرى ئىشلىتىلىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن:

ئۇزۇن دولقۇنلۇق لازېر ئىسسىقلىق زىيانغا ئۇچرايدۇ.

قىسقا دولقۇن ئۇزۇنلۇقىدىكى لازېر ئېغىر ئەخلەتلەرنى پەيدا قىلىپ ، بۇزۇلۇش قەۋىتىنى چوڭقۇرلاشتۇرۇپ ، سىلىقلاشنىڭ مۇرەككەپلىكىنى ئاشۇرىدۇ.

SiC نىڭ مېخانىكىلىق سىلىقلاش خىزمەت ئېقىمى

ئادەتتىكى جەريان ئېقىمى تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:

يۆنىلىش كېسىش

يىرىك ئۇۋىلاش

ئېسىل گىرىم قىلىش

مېخانىكىلىق سىلىقلاش

خىمىيىلىك مېخانىكىلىق سىلىقلاش (CMP) ئاخىرقى باسقۇچ

CMP ئۇسۇلىنى تاللاش ، جەريان لىنىيىسىنى لايىھىلەش ۋە پارامېتىرلارنى ئەلالاشتۇرۇش ئىنتايىن مۇھىم. يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ياساشتا ، CMP دەرىجىدىن تاشقىرى سىلىق ، كەمتۈك ۋە زىيانسىز يۈزلەر بىلەن SiC ۋافېر ئىشلەپچىقىرىشنىڭ بەلگىلەيدىغان قەدىمى بولۇپ ، بۇلار يۇقىرى سۈپەتلىك تۇتقاقلىق كېسىلىنىڭ ئۆسۈشىدە ئىنتايىن مۇھىم.

(1) SiC ingot نى كرېستتىن چىقىرىۋېتىش;

(2) تاشقى دىئامېتىرى تارتىش ئارقىلىق دەسلەپكى شەكىل ھاسىل قىلىش ؛

(3) تەكشى تاختاي ياكى ئورۇندۇق ئارقىلىق كىرىستال يۆنىلىشنى بەلگىلەش ؛

(4) كۆپ سىملىق تىغلىق ئەسۋابنى ئىشلىتىپ نېپىز ۋافېرغا توغرىلاڭ.

(5) ئۇلاش ۋە سىلىقلاش قەدەملىرى ئارقىلىق ئەينەككە ئوخشاش يەر يۈزىنىڭ سىلىقلىقىنى قولغا كەلتۈرۈش.

بىر يۈرۈش پىششىقلاپ ئىشلەش باسقۇچلىرىنى تاماملىغاندىن كېيىن ، SiC ۋافېرنىڭ سىرتقى چېتى دائىم ئۆتكۈرلىشىدۇ ، بۇ بىر تەرەپ قىلىش ياكى ئىشلىتىش جەريانىدا ئۆزەكنىڭ خەتىرىنى ئاشۇرۇۋېتىدۇ. بۇنداق نازۇكلىقتىن ساقلىنىش ئۈچۈن ، قىر قىرقىش تەلەپ قىلىنىدۇ.

ئەنئەنىۋى كېسىش جەريانىدىن باشقا ، SiC ۋافېر تەييارلاشنىڭ بىر خىل يېڭىلىق يارىتىش ئۇسۇلى باغلىنىش تېخنىكىسىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. بۇ خىل ئۇسۇل نېپىز SiC تاق كىرىستال قەۋىتىنى گېروگېنلىق تارماق بالا (تايانچ بالا ئاستى) بىلەن باغلاپ تېخىمۇ ۋافېر ياساشنى ئەمەلگە ئاشۇرىدۇ.

3-رەسىمدە جەريان ئېقىمى كۆرسىتىلدى:

بىرىنچىدىن ، ھىدروگېن ئىئون كۆچۈرۈش ياكى شۇنىڭغا ئوخشاش تېخنىكىلار ئارقىلىق SiC يەككە كىرىستال يۈزىدە مەلۇم چوڭقۇرلۇقتا ئايرىش قەۋىتى ھاسىل بولىدۇ. بىر تەرەپ قىلىنغان SiC يەككە خرۇستال ئاندىن تەكشى تىرەك ئاستىغا ئۇلىنىپ بېسىم ۋە ئىسسىقلىقنىڭ تەسىرىگە ئۇچرايدۇ. بۇ SiC تاق كىرىستال قەۋىتىنى تىرەك ئاستى قىسمىغا مۇۋەپپەقىيەتلىك يۆتكەش ۋە ئايرىشقا بولىدۇ.

ئايرىۋېتىلگەن SiC قەۋىتى يەر يۈزىنى بىر تەرەپ قىلىپ ، تەلەپتىكى تەكشىلىككە ئېرىشىدۇ ھەمدە كېيىنكى باغلىنىش جەريانىدا قايتا ئىشلەتكىلى بولىدۇ. SiC خرۇستالنىڭ ئەنئەنىۋى كېسىلىشى بىلەن سېلىشتۇرغاندا ، بۇ تېخنىكا قىممەت باھالىق ماتېرىياللارغا بولغان ئېھتىياجنى تۆۋەنلىتىدۇ. گەرچە تېخنىكىلىق خىرىس يەنىلا مەۋجۇت بولسىمۇ ، تەتقىقات ۋە تەرەققىيات ئاكتىپلىق بىلەن ئالغا ئىلگىرىلەپ ، ئەرزان باھالىق ۋافېر ئىشلەپچىقىرىشنى ئىلگىرى سۈرىدۇ.

SiC نىڭ قاتتىقلىقى ۋە خىمىيىلىك مۇقىملىقىنى كۆزدە تۇتۇپ ، ئۇنى ئۆي تېمپېراتۇرىسىدىكى ئىنكاسلارغا چىداملىق قىلىدۇ - مېخانىكىلىق سىلىقلاش ئارقىلىق ئىنچىكە ئۇۋىلاش ئورەكلىرىنى چىقىرىپ تاشلاپ ، يەر يۈزىنىڭ بۇزۇلۇشىنى ئازايتىپ ، سىزىلغان ، سىزىلغان ، ئاپېلسىن پوستىدىكى كەمتۈكلۈكلەرنى يوقىتىپ ، يەر يۈزىنىڭ يىرىكلىكىنى تۆۋەنلىتىپ ، تەكشىلىكنى ئۆستۈرۈپ ، يەر يۈزىنىڭ سۈپىتىنى يۇقىرى كۆتۈرۈش كېرەك.

ئەلا سۈپەتلىك سىلىقلانغان يۈزىگە ئېرىشىش ئۈچۈن:

سۈركىلىشچان تىپلارنى تەڭشەش ،

زەررىچە كىچىكلىتىڭ ،

جەريان پارامېتىرلىرىنى ئەلالاشتۇرۇڭ ،

يېتەرلىك قاتتىقلىق بىلەن سىلىقلاش ماتېرىياللىرى ۋە چاپلاقلارنى تاللاڭ.

7-رەسىمدە كۆرسىتىلىشچە ، 1 مىللىمېتىرلىق سۈرتكۈچ بىلەن قوش يۈزلۈك سىلىقلاش 10 مىللىمېتىر ئىچىدە تەكشىلىك ۋە قېلىنلىقنىڭ ئۆزگىرىشىنى كونترول قىلالايدۇ ھەمدە يەر يۈزىنىڭ يىرىكلىكىنى تەخمىنەن 0.25 nm غا تۆۋەنلىتىدۇ.

3.2 خىمىيىلىك مېخانىكىلىق سىلىقلاش (CMP)

خىمىيىلىك مېخانىكىلىق سىلىقلاش (CMP) ئۇلترا بىنەپشە نۇرنى يوقىتىش بىلەن خىمىيىلىك قىرىشنى بىرلەشتۈرۈپ ، پىششىقلاپ ئىشلەنگەن ماتېرىيالدا تەكشى ، تەكشىلىك ھاسىل قىلىدۇ. ئاساسىي پرىنسىپ:

سىلىقلاش ئېغىزى بىلەن ۋافېر يۈزى ئوتتۇرىسىدا خىمىيىلىك رېئاكسىيە يۈز بېرىپ ، يۇمشاق قەۋەت ھاسىل قىلىدۇ.

سۈركىلىشچان زەررىچىلەر بىلەن يۇمشاق قەۋەت ئوتتۇرىسىدىكى سۈركىلىش ماتېرىيالنى چىقىرىپ تاشلايدۇ.

CMP ئەۋزەللىكى:

نوقۇل مېخانىكىلىق ياكى خىمىيىلىك سىلىقلاشنىڭ كەمچىلىكىنى يېڭىدۇ ،

يەرشارى ۋە يەرلىك پىلانلاشنى ئەمەلگە ئاشۇرىدۇ ،

ئېگىزلىكى ۋە قوپاللىقى تۆۋەن بولغان يۈزلەرنى ھاسىل قىلىدۇ ،

يەر يۈزى ۋە يەر ئاستى زىيىنى يوق.

تەپسىلى:

ۋافېر بېسىم ئاستىدا سىلىقلاش تاختىسىغا سېلىشتۇرغاندا ھەرىكەت قىلىدۇ.

پاتقاقتىكى نانومېتىر چوڭلۇقتىكى سۈرتكۈچ (مەسىلەن ، SiO₂) قىرقىشقا قاتنىشىدۇ ، Si - C يانتۇ باغلىنىشنى ئاجىزلاشتۇرىدۇ ۋە ماتېرىياللارنى ئېلىۋېتىشنى كۈچەيتىدۇ.

CMP تېخنىكىسىنىڭ تۈرلىرى:

ھەقسىز سۈرتكۈچ سىلىقلاش: سۈرتكۈچ (مەسىلەن ، SiO₂) پاتقاقتا توختىتىلىدۇ. ماتېرىيالنى ئېلىۋېتىش ئۈچ بەدەننى سۈرتۈش (wafer - pad - abrasive) ئارقىلىق يۈز بېرىدۇ. سۈركىلىشنىڭ چوڭ-كىچىكلىكى (ئادەتتە 60 ~ 200 nm) ، pH ۋە تېمپېراتۇرىنى چوقۇم كونترول قىلىپ ، بىردەكلىكنى ياخشىلاش كېرەك.

مۇقىم سۈرتكۈچ سۈرتۈش: سۈرتكۈچ سىلىقلاش تاختىسىغا قىستۇرۇلۇپ ، يىغىلىشنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ - يۇقىرى ئېنىقلىق بىر تەرەپ قىلىشقا ماس كېلىدۇ.

پولشادىن كېيىنكى تازىلاش:

سىلىقلانغان ۋافېرلار:

خىمىيىلىك تازىلاش (DI سۈيى ۋە پاتقاق قالدۇقلىرىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ) ،

DI سۇ چايقاش ، ۋە

قىزىق ئازوت قۇرۇتۇش

يەر يۈزىدىكى بۇلغانمىلارنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرۈش.

Surface Quality & Performance

يەر يۈزىنىڭ يىرىكلىكىنى Ra <0.3 nm غا تۆۋەنلەتكىلى بولىدۇ ، يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئېپىتاكىس تەلىپىگە ماس كېلىدۇ.

يەرشارىنى پىلانلاش: خىمىيىلىك يۇمشاش ۋە مېخانىكىلىق ئېلىۋېتىشنىڭ بىرىكىشى سىزىلغان سىزىقلارنى ۋە تەكشى قىچىشنى ئازايتىدۇ ، ساپ مېخانىك ياكى خىمىيىلىك ئۇسۇلدىن ئېشىپ كېتىدۇ.

يۇقىرى ئۈنۈم: SiC غا ئوخشاش قاتتىق ۋە چۈرۈك ماتېرىياللارغا ماس كېلىدۇ ، ماتېرىيال چىقىرىش نىسبىتى 200 nm / h دىن يۇقىرى.

باشقا يېڭىدىن گۈللىنىۋاتقان سىلىقلاش تېخنىكىسى

CMP دىن باشقا ، باشقا ئۇسۇللار ئوتتۇرىغا قويۇلدى ، بۇلار:

ئېلېكتىرو خىمىيىلىك سىلىقلاش ، كاتالىزاتور ياردەمچى سىلىقلاش ياكى قىرىش قاتارلىقلار

Tribochemical polishing.

قانداقلا بولمىسۇن ، بۇ ئۇسۇللار يەنىلا تەتقىقات باسقۇچىدا بولۇپ ، SiC نىڭ خىرىسقا تولغان ماتېرىيال خۇسۇسىيىتى سەۋەبىدىن ئاستا-ئاستا تەرەققىي قىلدى.

ئاخىرقى ھېسابتا ، SiC بىر تەرەپ قىلىش يەر يۈزى سۈپىتىنى يۇقىرى كۆتۈرۈش ئۈچۈن ئۇرۇش ۋە يىرىكلىكنى تەدرىجىي ئازايتىش جەريانى بولۇپ ، ھەر بىر باسقۇچتا تەكشىلىك ۋە يىرىكلىكنى كونترول قىلىش ئىنتايىن مۇھىم.

بىر تەرەپ قىلىش تېخنىكىسى

ۋافېر ئۇۋىلاش باسقۇچىدا ، ئوخشىمىغان زەررىچە چوڭلۇقتىكى ئالماس لۆڭگە لازىملىق تەكشىلىك ۋە يەر يۈزى يىرىكلىكىگە ئىشلىتىلىدۇ. ئۇنىڭدىن كېيىن سىلىقلاش ، ھەم مېخانىكىلىق ھەم خىمىيىلىك مېخانىكىلىق سىلىقلاش (CMP) تېخنىكىسىنى ئىشلىتىپ ، زىيانسىز سىلىقلانغان كرېمنىي كاربون (SiC) ۋافېر ھاسىل قىلىدۇ.

سىلىقلانغاندىن كېيىن ، SiC ۋافېرلىرى ئوپتىكىلىق مىكروسكوپ ۋە رېنتىگېن نۇرى دىففراكومېتىر قاتارلىق ئەسۋابلار ئارقىلىق قاتتىق سۈپەت تەكشۈرۈلۈپ ، بارلىق تېخنىكىلىق پارامېتىرلارنىڭ تەلەپتىكى ئۆلچەمگە يېتىشىگە كاپالەتلىك قىلىدۇ. ئاخىرىدا ، سىلىقلانغان ۋافېرلار مەخسۇس تازىلاش دورىسى ۋە ئۇلترا بىنەپشە سۇ ئارقىلىق پاكىزلىنىپ ، يەر يۈزىدىكى بۇلغانمىلارنى يوقىتىدۇ. ئاندىن ئۇلار دەرىجىدىن تاشقىرى يۇقىرى ساپلىقتىكى ئازوت گازى ۋە ئايلانما قۇرۇتقۇچ ئارقىلىق قۇرۇتىلىپ ، پۈتكۈل ئىشلەپچىقىرىش جەريانى تاماملىنىدۇ.

كۆپ يىللىق تىرىشچانلىقلاردىن كېيىن ، جۇڭگو ئىچىدىكى SiC يەككە كىرىستال پىششىقلاپ ئىشلەشتە كۆرۈنەرلىك ئىلگىرىلەش بولدى. دۆلەت ئىچىدە ، 100 مىللىمېتىرلىق كۆپەيتىلگەن يېرىم ئىزولياتسىيىلىك 4H-SiC يەككە كىرىستال مۇۋەپپەقىيەتلىك تەرەققىي قىلدى ، n تىپلىق 4H-SiC ۋە 6H-SiC يەككە كرىستال ھازىر تۈركۈمدە ئىشلەپچىقىرىلىدۇ. TankeBlue ۋە TYST غا ئوخشاش شىركەتلەر ئاللىقاچان 150 مىللىمېتىرلىق SiC يەككە كىرىستال ياساپ چىققان.

SiC ۋافېر پىششىقلاپ ئىشلەش تېخنىكىسى جەھەتتە ، دۆلەت ئىچىدىكى ئورگانلار خرۇستال كېسىش ، ئۇۋىلاش ۋە سىلىقلاشنىڭ جەريان شارائىتى ۋە يوللىرىنى دەسلەپكى قەدەمدە تەتقىق قىلدى. ئۇلار ئۈسكۈنە ياساش تەلىپىگە ئاساسەن ماس كېلىدىغان ئەۋرىشكە ئىشلەپچىقىرالايدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، خەلقئارا ئۆلچەمگە سېلىشتۇرغاندا ، دۆلەت ئىچىدىكى ۋافېرلارنىڭ يۈز بىر تەرەپ قىلىش سۈپىتى يەنىلا كۆرۈنەرلىك ئارقىدا قالدى. بىر قانچە مەسىلە بار:

خەلقئارا SiC نەزەرىيىسى ۋە بىر تەرەپ قىلىش تېخنىكىسى قاتتىق قوغدىلىدۇ ، ئاسان ئېرىشكىلى بولمايدۇ.

جەرياننى ياخشىلاش ۋە ئەلالاشتۇرۇشنى نەزەرىيەۋى تەتقىقات ۋە قوللاش كەمچىل.

چەتئەل ئۈسكۈنىلىرى ۋە زاپچاسلىرىنى ئىمپورت قىلىش تەننەرخى يۇقىرى.

ئۈسكۈنىلەرنىڭ لايىھىلىنىشى ، پىششىقلاپ ئىشلەشنىڭ ئېنىقلىقى ۋە ماتېرىياللىرى توغرىسىدىكى دۆلەت ئىچى تەتقىقاتى يەنىلا خەلقئارا سەۋىيىگە سېلىشتۇرغاندا كۆرۈنەرلىك پەرقلەرنى كۆرسىتىپ بەردى.

ھازىر ، جۇڭگودا ئىشلىتىلىدىغان يۇقىرى ئېنىقلىقتىكى قوراللارنىڭ كۆپىنچىسى ئىمپورت قىلىندى. سىناق ئۈسكۈنىلىرى ۋە ئۇسۇللىرىمۇ يەنىمۇ مۇكەممەللەشتۈرۈشنى تەلەپ قىلىدۇ.

ئۈچىنچى ئەۋلاد يېرىم ئۆتكۈزگۈچنىڭ ئۈزلۈكسىز تەرەققىي قىلىشىغا ئەگىشىپ ، SiC يەككە خرۇستال سۇ ئاستى دىئامېتىرى يەر يۈزى بىر تەرەپ قىلىش سۈپىتىگە تېخىمۇ يۇقىرى تەلەپ بىلەن بىللە مۇقىم ئاشماقتا. Wafer بىر تەرەپ قىلىش تېخنىكىسى SiC يەككە خرۇستال ئۆسكەندىن كېيىنكى تېخنىكىلىق قىيىن باسقۇچلارنىڭ بىرىگە ئايلاندى.

پىششىقلاپ ئىشلەشتىكى مەۋجۇت خىرىسلارغا تاقابىل تۇرۇش ئۈچۈن ، كېسىش ، ئۇۋىلاش ۋە سىلىقلاش مېخانىزىمىنى يەنىمۇ تەتقىق قىلىپ ، SiC ۋافېر ئىشلەپچىقىرىشنىڭ مۇۋاپىق جەريان ئۇسۇلى ۋە يولى ئۈستىدە ئىزدىنىش تولىمۇ مۇھىم. شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا ، ئىلغار خەلقئارالىق پىششىقلاپ ئىشلەش تېخنىكىسىنى ئۆگىنىپ ، زامانىۋى دەرىجىدىن تاشقىرى ئىنچىكە پىششىقلاپ ئىشلەش تېخنىكىسى ۋە ئۈسكۈنىلىرىنى قوللىنىپ ، يۇقىرى سۈپەتلىك تارماق مەھسۇلاتلارنى ئىشلەپچىقىرىش كېرەك.

ۋافېرنىڭ چوڭ-كىچىكلىكىگە ئەگىشىپ ، خرۇستالنىڭ ئۆسۈشى ۋە پىششىقلاپ ئىشلەشنىڭ قىيىنلىق دەرىجىسىمۇ ئۆرلەيدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، تۆۋەن ئېقىندىكى ئۈسكۈنىلەرنىڭ ئىشلەپچىقىرىش ئۈنۈمى كۆرۈنەرلىك ئۆسىدۇ ، بىرلىك تەننەرخى تۆۋەنلەيدۇ. ھازىر پۈتۈن دۇنيادىكى SiC ۋافېر بىلەن تەمىنلىگۈچىلەر دىئامېتىرى 4 دىيۇمدىن 6 دىيۇمغىچە بولغان مەھسۇلاتلارنى تەمىنلەيدۇ. Cree ۋە II-VI قاتارلىق ئالدىنقى قاتاردىكى شىركەتلەر ئاللىقاچان 8 دىيۇملۇق SiC ۋافېر ئىشلەپچىقىرىش لىنىيىسىنى تەرەققىي قىلدۇرۇشنى پىلانلاشقا باشلىغان.