常见问题
碳化硅衬底生产通常有以下几个步骤:
1)长晶:有物理气相法(PVT)、化学气相沉积法(HTCVD)和液态法(LPE)。物理气相传输法是目前技术很成熟的碳化硅单晶生长方法,也是研究、开发和生产大尺寸SIC单晶的主要方法,国内外多家企业已经实现6-8英寸碳化硅单晶的产业化生产,但该方法生产的sic单晶仍然存在相当数量的缺陷,如微管、位错、寄生、多型等等,导致sic单晶片的价格十分昂贵。鉴于PVT法的一些问题,近几年液态法生长碳化硅是得到越来越的重视,基本原理是碳(溶质)被溶解在硅和助溶剂组成的高温溶剂液体中,碳(溶质)因过饱和而在碳化硅籽晶处析出,同时因晶格库伦场的作用携带出硅原子,实现碳化硅晶体的生长。该方法具有生长温度低,结晶质量高、生长速度快,可以在短时间内生长出尺寸达数厘米级的大尺寸碳化硅单晶,通过严格控制反应条件,可以生长出高质量、低缺陷度的晶体,此外,液相生长法还可以制备不同形状和结构的碳化硅单晶片,如平板、立方体、三棱柱等。
2)切片:生长好的碳化硅单晶棒需要切除头尾料,然后滚磨成所需的直径大小,切平边或者V槽后,再切成衬底片。目前通常用砂浆线切割和金刚石线切割技术。
3)研磨:切片后需要通过研磨来去除切割面的损伤层,以保障衬底片表面的质量,大概去除50um。
4)腐蚀:腐蚀是为了进一步去除切割和研磨造成的损伤层,以便为一下步的抛光工艺做好准备。腐蚀通常有碱腐蚀和酸腐蚀,目前由于环保因素,大多数都采用碱腐蚀。腐蚀的去除量会达到30-40um,表面粗糙度也可以达到微米级。
5)抛光:抛光是衬底片生产的一道重要工艺,抛光是通过CMP(Chemical Mechanical Polished )技术进一步提高硅片的表面质量,使其达到生产芯片的要求,抛光后表面粗糙度通常Ra<5A。
6)清洗包装:由于集成电路线宽越来越小,因此对提高的颗粒度指标要求也越来越高,清洗包装也是硅片生产的一道重要工艺,通过超声清洗能够洗净附着在硅片表面>0.3um以上的大部分颗粒,再通过免清洗的卡塞盒真空密封包装或者冲惰性气体包装,从而使硅片表面的洁净度达到集成电路的要求。
- 上一个:氧化硅片的产品特点