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SiC碳化硅襯底加工的主要步驟

文章出處:責任編輯:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2024-06-21 15:45【

SiC碳化硅襯底加工的主要分為9個(gè)步驟:晶面定向、外圓滾磨、端面磨、線(xiàn)切、倒角、減薄、CMP研磨、CMP拋光以及清洗。吉致電子拋光耗材應用于碳化硅襯底的CMP研磨及CMP拋光步驟。

1.晶面定向:使用 X 射線(xiàn)衍射法為晶錠定向,當一束 X 射線(xiàn)入射到需要定向的晶面后,通過(guò)衍射光束的角度來(lái)確定晶面的晶向。

2.外圓滾磨:在石墨坩堝中生長(cháng)的單晶的直徑大于標準尺寸,通過(guò)外圓滾磨將直徑減小到標準尺寸。

3.端面磨:SiC 襯底一般有兩個(gè)定位邊,主定位邊與副定位邊,通過(guò)端面磨開(kāi)出定位邊。

4.線(xiàn)切割:線(xiàn)切割是碳化硅SiC 襯底加工過(guò)程中一道較為重要的工序。

線(xiàn)切過(guò)程中造成的裂紋損傷、殘留的亞表面損傷等都會(huì )對后續工藝造成不利影響,一方面會(huì )延長(cháng)后續工藝所需的時(shí)間,另一方面會(huì )造成晶片本身的損耗。目前,最常用的碳化硅線(xiàn)切工藝是往復式金剛石固結磨料多線(xiàn)切割。主要通過(guò)固結有金剛石磨料的金屬線(xiàn)的往復運動(dòng)對 4H-SiC 晶錠進(jìn)行切割。線(xiàn)切出的晶片厚度在500μm 左右,晶圓表面存在大量的線(xiàn)切劃痕和較深的亞表面損傷。

5.倒角:為防止在后續加工過(guò)程中,晶片邊緣發(fā)生崩邊裂紋等現象,同時(shí)為了減小后續工藝中研磨墊、拋光墊等的損耗,需要將線(xiàn)切后鋒利的晶片邊緣磨削成指定形狀。

6.減?。禾蓟杈уV的線(xiàn)切工藝在晶片表面留下大量劃痕及亞表面損傷,使用金剛石砂輪進(jìn)給進(jìn)行減薄,主要目的是盡可能去除這部分劃痕及損傷。

 

7.CMP研磨:研磨過(guò)程分為粗磨和精磨,具體工藝與減薄類(lèi)似,但是使用粒徑更小的碳化硼或金剛石磨料,更低的去除速率,主要去除減薄工藝中未能去除的損傷及新引入的損傷。(推薦吉致JZ8003粗磨液 / 吉致JZ8001精磨液)

8.CMP拋光:拋光是 SiC 襯底加工的最后一道工序,同樣分為粗拋和精拋。晶片表面在拋光液的作用下產(chǎn)生較軟的氧化層,氧化層在氧化鋁或氧化硅磨粒的機械作用下被去除。在這一工序完成后,襯底表面基本不存在劃痕和亞表面損傷,有著(zhù)極低的表面粗糙度,是實(shí)現 SiC襯底表面超光滑無(wú)損傷的關(guān)鍵工藝。(推薦吉致JZ8010粗拋液 吉致JZ8020A、J8020B精拋液)

9.清洗:去除加工過(guò)程殘留的顆粒、金屬、氧化膜和有機物等污染物。

 吉致電子選用優(yōu)質(zhì)磨料制備成的CMP拋光液,在碳化硅研磨和拋光應用中實(shí)現高的表面質(zhì)量度,同時(shí)顯著(zhù)提供材料的去除率??筛鶕蛻?hù)要求定制碳化硅拋光液產(chǎn)品,常用碳化硅拋光液粒度包括0.5-1μm、1μm、2-4μm、5μm等。

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