SiC भूल प्रसंस्करण

तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक सामग्रियों के प्रतिनिधि के रूप में, सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) एक विस्तृत बैंडगैप, उच्च तापीय चालकता, उच्च ब्रेकडाउन विद्युत क्षेत्र और उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता का दावा करता है, जो इसे उच्च-वोल्टेज, उच्च-आवृत्ति और उच्च-शक्ति उपकरणों के लिए एक आदर्श सामग्री बनाता है। यह पारंपरिक सिलिकॉन-आधारित पावर सेमीकंडक्टर उपकरणों की भौतिक सीमाओं को प्रभावी ढंग से पार कर जाता है और इसे "नई ऊर्जा क्रांति" चलाने वाली हरित ऊर्जा सामग्री के रूप में जाना जाता है। बिजली उपकरणों की विनिर्माण प्रक्रिया में, SiC सिंगल क्रिस्टल सब्सट्रेट्स की वृद्धि और प्रसंस्करण प्रदर्शन और उपज के लिए महत्वपूर्ण हैं।

पीवीटी विधि वर्तमान में औद्योगिक उत्पादन में खेती के लिए उपयोग की जाने वाली प्राथमिक विधि हैSiC सिल्लियां. भट्ठी से उत्पादित SiC सिल्लियों की सतह और किनारे अनियमित हैं। मानक आयामों के चिकने सिलेंडर बनाने के लिए उन्हें पहले एक्स-रे ओरिएंटेशन, बाहरी रोलिंग और सतह पीसने से गुजरना होगा। यह पिंड प्रसंस्करण में महत्वपूर्ण कदम की अनुमति देता है: स्लाइसिंग, जिसमें SiC पिंड को कई पतली स्लाइस में अलग करने के लिए सटीक काटने की तकनीक का उपयोग करना शामिल है।

वर्तमान में, मुख्य स्लाइसिंग तकनीकों में स्लरी वायर कटिंग, डायमंड वायर कटिंग और लेजर लिफ्ट-ऑफ शामिल हैं। स्लरी तार काटने में SiC पिंड को काटने के लिए अपघर्षक तार और घोल का उपयोग किया जाता है। कई दृष्टिकोणों में से यह सबसे पारंपरिक तरीका है। लागत प्रभावी होने के साथ-साथ, यह धीमी गति से काटने से भी ग्रस्त है और सब्सट्रेट सतह पर गहरी क्षति परतें छोड़ सकता है। इन गहरी क्षति परतों को बाद की पीसने और सीएमपी प्रक्रियाओं के बाद भी प्रभावी ढंग से हटाया नहीं जा सकता है, और एपिटैक्सियल विकास प्रक्रिया के दौरान आसानी से विरासत में मिलती है, जिसके परिणामस्वरूप खरोंच और चरण रेखाएं जैसे दोष होते हैं।

हीरे के तार काटने की मशीन में हीरे के कणों को अपघर्षक के रूप में उपयोग किया जाता है, जो काटने के लिए उच्च गति से घूमते हैंSiC सिल्लियां. यह विधि तेज़ काटने की गति और उथली सतह क्षति प्रदान करती है, जिससे सब्सट्रेट की गुणवत्ता और उपज में सुधार करने में मदद मिलती है। हालाँकि, स्लरी सॉइंग की तरह, यह भी महत्वपूर्ण SiC सामग्री हानि से ग्रस्त है। दूसरी ओर, लेजर लिफ्ट-ऑफ, SiC सिल्लियों को अलग करने के लिए लेजर बीम के थर्मल प्रभाव का उपयोग करता है, अत्यधिक सटीक कटौती प्रदान करता है और सब्सट्रेट क्षति को कम करता है, गति और हानि में लाभ प्रदान करता है।

उपर्युक्त अभिविन्यास, रोलिंग, चपटा और काटने के बाद, सिलिकॉन कार्बाइड पिंड न्यूनतम वारपेज और समान मोटाई के साथ एक पतला क्रिस्टल टुकड़ा बन जाता है। पिंड में पहले से न पहचाने जा सकने वाले दोषों को अब प्रारंभिक प्रक्रिया में पता लगाने के लिए पता लगाया जा सकता है, जो यह निर्धारित करने के लिए महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करता है कि वेफर प्रसंस्करण के साथ आगे बढ़ना है या नहीं। पाए गए मुख्य दोष हैं: आवारा क्रिस्टल, माइक्रोपाइप, हेक्सागोनल रिक्तियां, समावेशन, छोटे चेहरों का असामान्य रंग, बहुरूपता, आदि। SiC वेफर प्रसंस्करण के अगले चरण के लिए योग्य वेफर्स का चयन किया जाता है।

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