Pengolahan Substrat Kristal Tunggal SiC

Silicon Carbide (SiC) kristal tunggalutamané diprodhuksi nggunakake metode sublimasi. Sawise ngilangi kristal saka crucible, sawetara langkah pangolahan rumit dibutuhake kanggo nggawe wafer sing bisa digunakake. Langkah pisanan kanggo nemtokake orientasi kristal saka boule SiC. Sawise iki, boule ngalami penggilingan diameter njaba kanggo entuk bentuk silinder. Kanggo wafer SiC tipe-n, sing umum digunakake ing piranti daya, lumahing ndhuwur lan ngisor kristal silinder biasane digawe mesin kanggo nggawe bidang ing sudut 4° relatif marang {0001} pasuryan.

Sabanjure, pangolahan terus nganggo pinggiran arah utawa pemotongan kedudukan kanggo nemtokake orientasi kristal permukaan wafer. Ing produksi gedhe-diameteripunwafer SiC, notching arah minangka teknik umum. Kristal tunggal SiC silinder banjur diiris dadi lembaran tipis, utamane nggunakake teknik pemotongan multi-kawat. Proses iki kalebu nempatake abrasive ing antarane kabel pemotong lan kristal SiC nalika ngetrapake tekanan kanggo nggampangake gerakan pemotongan.

Gambar 1  Ringkesan teknologi pangolahan wafer SiC

(a) Mbusak ingot SiC saka crucible; (b) Panggilingan silinder; (c) Pinggir arah utawa pemotongan kedudukan; (d) Pemotongan multi-kawat; (e) Grinding lan polishing

Sawise ngiris, ingwafer SiCasring nuduhake inconsistencies ing kekandelan lan irregularities lumahing, necessitating perawatan flattening luwih. Iki diwiwiti kanthi mecah kanggo ngilangi ketidakrataan permukaan tingkat mikron. Sajrone fase iki, tumindak abrasif bisa nyebabake goresan sing apik lan cacat permukaan. Mangkono, langkah polishing sakteruse penting banget kanggo entuk finish kaya pangilon. Ora kaya grinding, polishing nggunakake abrasive sing luwih apik lan mbutuhake perawatan sing tliti kanggo nyegah goresan utawa karusakan internal, njamin kelancaran permukaan sing dhuwur.

Lumantar tata cara kasebut,wafer SiCberkembang saka pangolahan kasar kanggo mesin tliti, wekasanipun ngasilaken ing warata, lumahing mirror-kaya cocok kanggo piranti-kinerja dhuwur. Nanging, ngarahake sudhut sing cetha sing asring dibentuk ing saubengé wafer polesan iku penting. Pinggiran sing cetha iki rentan pecah nalika kontak karo obyek liyane. Kanggo ngurangi fragility iki, pinggiran mecah perimeter wafer perlu. Standar industri wis ditetepake kanggo njamin linuwih lan safety wafer sajrone panggunaan sabanjure.

Kekerasan luar biasa SiC ndadekake bahan abrasif sing cocog ing macem-macem aplikasi mesin. Nanging, iki uga menehi tantangan kanggo ngolah boule SiC dadi wafer, amarga proses iki mbutuhake wektu lan rumit sing terus dioptimalake. Salah sawijining inovasi sing njanjeni kanggo nambah cara ngiris tradisional yaiku teknologi nglereni laser. Ing teknik iki, sinar laser diarahake saka ndhuwur kristal SiC silinder, fokus ing ambane pemotongan sing dikarepake kanggo nggawe zona sing diowahi ing kristal kasebut. Kanthi mindhai kabeh permukaan, zona sing diowahi iki mboko sithik dadi bidang, ngidini pamisahan lembaran tipis. Dibandhingake karo nglereni multi-kabel conventional, kang asring incurs mundhut kerf wujud lan bisa introduce irregularities lumahing, laser slicing Ngartekno nyuda mundhut kerf lan wektu Processing, posisi iku minangka cara janjeni kanggo pembangunan mangsa.

Teknologi slicing inovatif liyane yaiku aplikasi pemotongan discharge listrik, sing ngasilake discharges antarane kabel logam lan kristal SiC. Cara iki nduweni kaluwihan kanggo nyuda mundhut kerf nalika nambah efisiensi pangolahan.

A pendekatan khusu kanggowafer SiCproduksi melu adhering film tipis saka SiC kristal tunggal menyang substrat heterogen, saéngga fabricatingwafer SiC. Proses ikatan lan detasemen iki diwiwiti kanthi injeksi ion hidrogen menyang kristal tunggal SiC nganti ambane sing wis ditemtokake. Kristal SiC, saiki dilengkapi lapisan sing ditanem ion, dilapisi ing substrat pendukung sing mulus, kayata polikristalin SiC. Kanthi ngetrapake tekanan lan panas, lapisan kristal tunggal SiC ditransfer menyang substrat pendukung, ngrampungake detasemen. Lapisan SiC sing ditransfer ngalami perawatan flattening permukaan lan bisa digunakake maneh ing proses ikatan. Sanajan biaya substrat pendukung luwih murah tinimbang kristal tunggal SiC, tantangan teknis tetep. Nanging, riset lan pangembangan ing wilayah iki terus maju kanthi aktif, ngarahake nyuda biaya manufaktur sakabèhéwafer SiC.

Ing ringkesan, pangolahan sakaSiC substrat kristal tunggalmelu macem-macem tahapan, saka mecah lan ngiris kanggo polishing lan perawatan pinggiran. Inovasi kayata nglereni laser lan mesin discharge listrik nambah efisiensi lan nyuda sampah materi, dene cara anyar ikatan substrat nawakake jalur alternatif kanggo produksi wafer sing larang regane. Nalika industri terus ngupayakake teknik lan standar sing luwih apik, tujuan utama tetep produksi kualitas dhuwur.wafer SiCsing nyukupi panjaluk piranti elektronik canggih.