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    碳化硅定向的晶體定型的切割方法

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    碳化硅定向的晶體定型的切割方法

    發布日期:2019-07-18 00:00 來源:http://www.northstl.com 點擊:

    碳化硅晶體是第三代寬帶隙半導體材料,和一代硅、二代砷化鎵半導體材料相比,具有禁帶寬度大、擊穿電壓高、熱導率高、電子飽和漂移速率高、電子遷移率高、介電常數小、抗輻射性能強、化學穩定性好等優良的物理化學性質,以及與硅集成電路工藝兼容等特點,優良的性能使得碳化硅晶體成為制造高溫、高頻、大功率、抗輻射、不揮發存儲器件及光電集成器件的優選材料,成為國際上新材料、微電子和光電子領域研究的熱點。同為第三代寬帶隙半導體的氮化鎵、氮化鋁、氧化鋅等單晶材料雖然性能同樣優異,但晶體生長制備非常困難,而碳化硅單晶材料經過多年的研究其生長技術已經取得突破,為大規模產業化應用奠定了基礎。

    碳化硅定向應用于器件需加工成一定尺寸的晶片,基本工藝包括晶體生長、晶錠裁切與檢測、外徑研磨、切片、圓邊、表層研磨、蝕亥IJ、拋光等步驟。由于碳化硅晶體硬度很高,僅次于金剛石,這為晶體加工帶來很大的困難,尤其是晶錠整形、切割階段,加工速度緩慢,耗用時間長。工作效率較高的晶體切割方法一般是采用多線切割機切割,多線切割機有著表面損傷小、切縫損耗少、加工量大、切割效率高、切片質量好、運行成本低等諸多優點, 已漸成為半導體晶體切割方式的主流。多線切割機具備多個線鋸、纏繞有多個線鋸并可高速旋轉的導輪以及安裝有晶體并以一定速度向線鋸移動的刀架,線鋸依靠導輪高速轉動的同時接收從漿料供給部提供的漿料,晶體經過高速轉動的線鋸被切割成多個晶片。由于碳化硅晶體具有各向異性的特點,所以在切割過程中,要嚴格按照要求的方向切割,切割角度可以通過X射線定向儀準確測定。

    利用多線切割機定向切割碳化硅晶錠時,由于物理氣相傳輸法生長的碳化硅晶體往往長度較短,通過整形而成的碳化硅晶錠的長度也相對較短,遠小于多線切割機的切割長度,因此對單個碳化硅晶錠進行切割顯然造成切割能力和時間的浪費。


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