SiC ವೇಫರ್ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳು

ಮೂರನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ಅರೆವಾಹಕ ತಲಾಧಾರ ವಸ್ತುವಾಗಿ,ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC)ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಅನ್ವಯಿಕ ನಿರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. SiC ಯ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಉತ್ತಮ-ಗುಣಮಟ್ಟದ ತಲಾಧಾರ ವಸ್ತುಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಲೇಖನವು ಚೀನಾ ಮತ್ತು ವಿದೇಶಗಳಲ್ಲಿ SiC ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳ ಕುರಿತು ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ, ಕತ್ತರಿಸುವುದು, ರುಬ್ಬುವುದು ಮತ್ತು ಹೊಳಪು ನೀಡುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೋಲಿಸುತ್ತದೆ, ಜೊತೆಗೆ ವೇಫರ್ ಚಪ್ಪಟೆತನ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನದ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳನ್ನು ಸಹ ಇದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು SiC ವೇಫರ್ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಸಹ ಎತ್ತಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ನಿರ್ದೇಶನಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC)ವೇಫರ್‌ಗಳು ಮೂರನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಅಡಿಪಾಯದ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ಪವರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಅರೆವಾಹಕ ಬೆಳಕಿನಂತಹ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆ ಮತ್ತು ಮಾರುಕಟ್ಟೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆಯಿಂದಾಗಿSiC ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕಗಳು, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಅರೆವಾಹಕ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ವಿಧಾನಗಳು ಅವುಗಳ ಯಂತ್ರೋಪಕರಣಗಳಿಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ. ಅನೇಕ ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಕಂಪನಿಗಳು SiC ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ತಾಂತ್ರಿಕವಾಗಿ ಬೇಡಿಕೆಯ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ಕುರಿತು ವ್ಯಾಪಕ ಸಂಶೋಧನೆ ನಡೆಸಿದ್ದರೂ, ಸಂಬಂಧಿತ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿ ಗೌಪ್ಯವಾಗಿಡಲಾಗಿದೆ.

ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಚೀನಾವು SiC ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಸಾಧನಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಯತ್ನಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ದೇಶದಲ್ಲಿ SiC ಸಾಧನ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಗತಿಯು ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು ಮತ್ತು ವೇಫರ್ ಗುಣಮಟ್ಟದಲ್ಲಿನ ಮಿತಿಗಳಿಂದ ನಿರ್ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, SiC ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ತಲಾಧಾರಗಳ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆ ಮತ್ತು ಸಾಮೂಹಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು SiC ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದು ಚೀನಾಕ್ಕೆ ಅತ್ಯಗತ್ಯ.

ಮುಖ್ಯ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಹಂತಗಳು ಸೇರಿವೆ: ಕತ್ತರಿಸುವುದು → ಒರಟಾದ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ → ಉತ್ತಮವಾದ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ → ಒರಟಾದ ಹೊಳಪು (ಯಾಂತ್ರಿಕ ಹೊಳಪು) → ಉತ್ತಮವಾದ ಹೊಳಪು (ರಾಸಾಯನಿಕ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಹೊಳಪು, CMP) → ತಪಾಸಣೆ.

SiC ಏಕ ಹರಳುಗಳನ್ನು ಕತ್ತರಿಸುವುದು

ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಲ್ಲಿSiC ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕಗಳು, ಕತ್ತರಿಸುವುದು ಮೊದಲ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ಕತ್ತರಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ವೇಫರ್‌ನ ಬಿಲ್ಲು, ವಾರ್ಪ್ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟು ದಪ್ಪ ವ್ಯತ್ಯಾಸ (TTV) ನಂತರದ ರುಬ್ಬುವ ಮತ್ತು ಹೊಳಪು ನೀಡುವ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳ ಗುಣಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿತ್ವವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ.

ಕತ್ತರಿಸುವ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಆಕಾರದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಜ್ರದ ಒಳ ವ್ಯಾಸ (ID) ಗರಗಸಗಳು, ಹೊರಗಿನ ವ್ಯಾಸ (OD) ಗರಗಸಗಳು, ಬ್ಯಾಂಡ್ ಗರಗಸಗಳು ಮತ್ತು ತಂತಿ ಗರಗಸಗಳಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಬಹುದು. ತಂತಿ ಗರಗಸಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಚಲನೆಯ ಪ್ರಕಾರದಿಂದ ಪರಸ್ಪರ ಮತ್ತು ಲೂಪ್ (ಅಂತ್ಯವಿಲ್ಲದ) ತಂತಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಬಹುದು. ಅಪಘರ್ಷಕದ ಕತ್ತರಿಸುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ, ತಂತಿ ಗರಗಸ ಸ್ಲೈಸಿಂಗ್ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಎರಡು ವಿಧಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು: ಉಚಿತ ಅಪಘರ್ಷಕ ತಂತಿ ಗರಗಸ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ಅಪಘರ್ಷಕ ವಜ್ರದ ತಂತಿ ಗರಗಸ.

೧.೧ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಕತ್ತರಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳು

ಹೊರಗಿನ ವ್ಯಾಸದ (OD) ಗರಗಸಗಳ ಕತ್ತರಿಸುವ ಆಳವು ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ವ್ಯಾಸದಿಂದ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕತ್ತರಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಬ್ಲೇಡ್ ಕಂಪನ ಮತ್ತು ವಿಚಲನಕ್ಕೆ ಗುರಿಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಬ್ದ ಮಟ್ಟಗಳು ಮತ್ತು ಕಳಪೆ ಬಿಗಿತ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಒಳಗಿನ ವ್ಯಾಸದ (ID) ಗರಗಸಗಳು ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ಒಳಗಿನ ಸುತ್ತಳತೆಯ ಮೇಲೆ ವಜ್ರದ ಅಪಘರ್ಷಕಗಳನ್ನು ಕತ್ತರಿಸುವ ಅಂಚಿನಂತೆ ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಈ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳು 0.2 ಮಿಮೀ ತೆಳ್ಳಗಿರಬಹುದು. ಸ್ಲೈಸಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಐಡಿ ಬ್ಲೇಡ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ತಿರುಗುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಕತ್ತರಿಸಬೇಕಾದ ವಸ್ತುವು ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ಕೇಂದ್ರಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ರೇಡಿಯಲ್ ಆಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ, ಈ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಚಲನೆಯ ಮೂಲಕ ಸ್ಲೈಸಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ.

ಡೈಮಂಡ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಗರಗಸಗಳಿಗೆ ಆಗಾಗ್ಗೆ ನಿಲುಗಡೆಗಳು ಮತ್ತು ಹಿಮ್ಮುಖಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ಕತ್ತರಿಸುವ ವೇಗವು ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ - ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 2 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡ್ ಮೀರುವುದಿಲ್ಲ. ಅವು ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಉಡುಗೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ವಹಣಾ ವೆಚ್ಚಗಳಿಂದ ಬಳಲುತ್ತವೆ. ಗರಗಸದ ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ಅಗಲದಿಂದಾಗಿ, ಕತ್ತರಿಸುವ ತ್ರಿಜ್ಯವು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರಬಾರದು ಮತ್ತು ಬಹು-ಸ್ಲೈಸ್ ಕತ್ತರಿಸುವುದು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಈ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಗರಗಸದ ಉಪಕರಣಗಳು ಬೇಸ್‌ನ ಬಿಗಿತದಿಂದ ಸೀಮಿತವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಬಾಗಿದ ಕಡಿತಗಳನ್ನು ಮಾಡಲು ಅಥವಾ ನಿರ್ಬಂಧಿತ ತಿರುಗುವ ತ್ರಿಜ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಅವು ನೇರ ಕಡಿತಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಸಮರ್ಥವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಅಗಲವಾದ ಕೆರ್ಫ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ, ಕಡಿಮೆ ಇಳುವರಿ ದರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಕತ್ತರಿಸಲು ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ.SiC ಹರಳುಗಳು.

1.2 ಉಚಿತ ಅಪಘರ್ಷಕ ತಂತಿ ಗರಗಸ ಮಲ್ಟಿ-ವೈರ್ ಕತ್ತರಿಸುವುದು

ಮುಕ್ತ ಅಪಘರ್ಷಕ ತಂತಿ ಗರಗಸ ಕತ್ತರಿಸುವ ತಂತ್ರವು ತಂತಿಯ ತ್ವರಿತ ಚಲನೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸ್ಲರಿಯನ್ನು ಕೆರ್ಫ್‌ಗೆ ಸಾಗಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ವಸ್ತು ತೆಗೆಯುವಿಕೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಪರಸ್ಪರ ರಚನೆಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ ಏಕ-ಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಬಹು-ವೇಫರ್ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಗೆ ಪ್ರಬುದ್ಧ ಮತ್ತು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, SiC ಕತ್ತರಿಸುವಲ್ಲಿ ಇದರ ಅನ್ವಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.

ಉಚಿತ ಅಪಘರ್ಷಕ ತಂತಿ ಗರಗಸಗಳು 300 μm ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ದಪ್ಪವಿರುವ ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸಬಹುದು. ಅವು ಕಡಿಮೆ ಕೆರ್ಫ್ ನಷ್ಟವನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ, ವಿರಳವಾಗಿ ಚಿಪ್ಪಿಂಗ್‌ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಉತ್ತಮ ಮೇಲ್ಮೈ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಪಘರ್ಷಕಗಳ ರೋಲಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಇಂಡೆಂಟೇಶನ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ವಸ್ತು ತೆಗೆಯುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದಿಂದಾಗಿ - ವೇಫರ್ ಮೇಲ್ಮೈ ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಉಳಿದ ಒತ್ತಡ, ಮೈಕ್ರೋಕ್ರ್ಯಾಕ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಆಳವಾದ ಹಾನಿ ಪದರಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ವೇಫರ್ ವಾರ್ಪಿಂಗ್‌ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರದ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಹೊರೆ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಕತ್ತರಿಸುವ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಸ್ಲರಿಯಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ; ಅಪಘರ್ಷಕಗಳ ತೀಕ್ಷ್ಣತೆ ಮತ್ತು ಸ್ಲರಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಅವಶ್ಯಕ. ಸ್ಲರಿ ಸಂಸ್ಕರಣೆ ಮತ್ತು ಮರುಬಳಕೆ ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ. ದೊಡ್ಡ ಗಾತ್ರದ ಇಂಗುಗಳನ್ನು ಕತ್ತರಿಸುವಾಗ, ಅಪಘರ್ಷಕಗಳು ಆಳವಾದ ಮತ್ತು ಉದ್ದವಾದ ಕೆರ್ಫ್‌ಗಳನ್ನು ಭೇದಿಸಲು ಕಷ್ಟಪಡುತ್ತವೆ. ಅದೇ ಅಪಘರ್ಷಕ ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ, ಕೆರ್ಫ್ ನಷ್ಟವು ಸ್ಥಿರ-ಅಪಘರ್ಷಕ ತಂತಿ ಗರಗಸಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.

1.3 ಸ್ಥಿರ ಅಪಘರ್ಷಕ ಡೈಮಂಡ್ ವೈರ್ ಗರಗಸ ಮಲ್ಟಿ-ವೈರ್ ಕಟಿಂಗ್

ಸ್ಥಿರ ಅಪಘರ್ಷಕ ವಜ್ರದ ತಂತಿ ಗರಗಸಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಉಕ್ಕಿನ ತಂತಿಯ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಜ್ರದ ಕಣಗಳನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಪ್ಲೇಟಿಂಗ್, ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಅಥವಾ ರಾಳ ಬಂಧದ ವಿಧಾನಗಳ ಮೂಲಕ ಎಂಬೆಡ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಪ್ಲೇಟೆಡ್ ಡೈಮಂಡ್ ವೈರ್ ಗರಗಸಗಳು ಕಿರಿದಾದ ಕೆರ್ಫ್‌ಗಳು, ಉತ್ತಮ ಸ್ಲೈಸ್ ಗುಣಮಟ್ಟ, ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆ, ಕಡಿಮೆ ಮಾಲಿನ್ಯ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಕತ್ತರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಂತಹ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ.

SiC ಅನ್ನು ಕತ್ತರಿಸಲು ರೆಸಿಪ್ರೊಕೇಟಿಂಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಪ್ಲೇಟೆಡ್ ಡೈಮಂಡ್ ವೈರ್ ಗರಗಸವು ಪ್ರಸ್ತುತ ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಚಿತ್ರ 1 (ಇಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ) ಈ ತಂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕತ್ತರಿಸಿದ SiC ವೇಫರ್‌ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಚಪ್ಪಟೆತನವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಕತ್ತರಿಸುವುದು ಮುಂದುವರೆದಂತೆ, ವೇಫರ್ ವಾರ್ಪೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಏಕೆಂದರೆ ತಂತಿ ಕೆಳಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುವಾಗ ತಂತಿ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನ ನಡುವಿನ ಸಂಪರ್ಕ ಪ್ರದೇಶವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ತಂತಿ ಕಂಪನ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ತಂತಿಯು ವೇಫರ್‌ನ ಗರಿಷ್ಠ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ತಲುಪಿದಾಗ, ಕಂಪನವು ಅದರ ಉತ್ತುಂಗದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಗರಿಷ್ಠ ವಾರ್ಪೇಜ್ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ.

ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯ ನಂತರದ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ, ತಂತಿಯ ವೇಗವರ್ಧನೆ, ಸ್ಥಿರ-ವೇಗ ಚಲನೆ, ನಿಧಾನಗೊಳಿಸುವಿಕೆ, ನಿಲ್ಲಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಹಿಮ್ಮುಖಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ, ಕೂಲಂಟ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಶಿಲಾಖಂಡರಾಶಿಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವಲ್ಲಿನ ತೊಂದರೆಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ವೇಫರ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈ ಗುಣಮಟ್ಟವು ಹದಗೆಡುತ್ತದೆ. ವೈರ್ ಹಿಮ್ಮುಖ ಮತ್ತು ವೇಗದ ಏರಿಳಿತಗಳು, ಹಾಗೆಯೇ ತಂತಿಯ ಮೇಲಿನ ದೊಡ್ಡ ವಜ್ರದ ಕಣಗಳು ಮೇಲ್ಮೈ ಗೀರುಗಳಿಗೆ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಾರಣಗಳಾಗಿವೆ.

೧.೪ ಶೀತ ಬೇರ್ಪಡಿಕೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ

SiC ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ಶೀತ ಬೇರ್ಪಡಿಕೆ ಮೂರನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಒಂದು ನವೀನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ವಸ್ತು ನಷ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವಲ್ಲಿ ಅದರ ಗಮನಾರ್ಹ ಅನುಕೂಲಗಳಿಂದಾಗಿ ಇದು ಗಮನಾರ್ಹ ಗಮನವನ್ನು ಸೆಳೆದಿದೆ. ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಮೂರು ಅಂಶಗಳಿಂದ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಬಹುದು: ಕೆಲಸದ ತತ್ವ, ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಹರಿವು ಮತ್ತು ಪ್ರಮುಖ ಅನುಕೂಲಗಳು.

ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನ ನಿರ್ಣಯ ಮತ್ತು ಹೊರಗಿನ ವ್ಯಾಸದ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್: ಸಂಸ್ಕರಣೆಗೆ ಮುಂಚಿತವಾಗಿ, SiC ಇಂಗೋಟ್‌ನ ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬೇಕು. ನಂತರ ಇಂಗೋಟ್ ಅನ್ನು ಹೊರಗಿನ ವ್ಯಾಸದ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಮೂಲಕ ಸಿಲಿಂಡರಾಕಾರದ ರಚನೆಯಾಗಿ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ SiC ಪಕ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ) ರೂಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಹಂತವು ನಂತರದ ದಿಕ್ಕಿನ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಸ್ಲೈಸಿಂಗ್‌ಗೆ ಅಡಿಪಾಯವನ್ನು ಹಾಕುತ್ತದೆ.

ಬಹು-ತಂತಿ ಕತ್ತರಿಸುವುದು: ಈ ವಿಧಾನವು ಸಿಲಿಂಡರಾಕಾರದ ಇಂಗೋಟ್ ಅನ್ನು ಕತ್ತರಿಸಲು ಕತ್ತರಿಸುವ ತಂತಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಅಪಘರ್ಷಕ ಕಣಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಕೆರ್ಫ್ ನಷ್ಟ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಅಸಮಾನತೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಂದ ಬಳಲುತ್ತಿದೆ.

ಲೇಸರ್ ಕತ್ತರಿಸುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ: ಸ್ಫಟಿಕದೊಳಗೆ ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಪದರವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ತೆಳುವಾದ ಹೋಳುಗಳನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಬಹುದು. ಈ ವಿಧಾನವು ವಸ್ತು ನಷ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣಾ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು SiC ವೇಫರ್ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಗೆ ಭರವಸೆಯ ಹೊಸ ದಿಕ್ಕನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.

ಕತ್ತರಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್

ಸ್ಥಿರ ಅಪಘರ್ಷಕ ಬಹು-ತಂತಿ ಕತ್ತರಿಸುವುದು: ಇದು ಪ್ರಸ್ತುತ ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದ್ದು, SiC ಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮೆಷಿನಿಂಗ್ (EDM) ಮತ್ತು ಕೋಲ್ಡ್ ಸೆಪರೇಷನ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ: ಈ ವಿಧಾನಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ.

ಹೊಳಪು ನೀಡುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ: ವಸ್ತು ತೆಗೆಯುವ ದರ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಹಾನಿಯನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುವುದು ಅತ್ಯಗತ್ಯ. ಮೇಲ್ಮೈ ಏಕರೂಪತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ರಾಸಾಯನಿಕ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಹೊಳಪು (CMP) ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ನೈಜ-ಸಮಯದ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ: ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನವನ್ನು ನೈಜ-ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲು ಆನ್‌ಲೈನ್ ತಪಾಸಣೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಲೇಸರ್ ಸ್ಲೈಸಿಂಗ್: ಈ ತಂತ್ರವು ಕಟ್ ನಷ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಚಕ್ರಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಆದರೂ ಉಷ್ಣ ಪೀಡಿತ ವಲಯವು ಒಂದು ಸವಾಲಾಗಿ ಉಳಿದಿದೆ.

ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು: ಯಾಂತ್ರಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವುದರಿಂದ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ದಕ್ಷತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಈಗಾಗಲೇ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅನ್ವಯಿಕೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಇನ್ಫಿನಿಯಾನ್ SILTECTRA ಅನ್ನು ಸ್ವಾಧೀನಪಡಿಸಿಕೊಂಡಿತು ಮತ್ತು ಈಗ 8-ಇಂಚಿನ ವೇಫರ್‌ಗಳ ಸಾಮೂಹಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ಪೇಟೆಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಚೀನಾದಲ್ಲಿ, ಡೆಲಾಂಗ್ ಲೇಸರ್‌ನಂತಹ ಕಂಪನಿಗಳು 6-ಇಂಚಿನ ವೇಫರ್ ಸಂಸ್ಕರಣೆಗಾಗಿ ಪ್ರತಿ ಇಂಗೋಟ್‌ಗೆ 30 ವೇಫರ್‌ಗಳ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿವೆ, ಇದು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವಿಧಾನಗಳಿಗಿಂತ 40% ಸುಧಾರಣೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ.

ದೇಶೀಯ ಉಪಕರಣಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ವೇಗವಾಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು SiC ತಲಾಧಾರ ಸಂಸ್ಕರಣೆಗೆ ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯ ಪರಿಹಾರವಾಗುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ. ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ವ್ಯಾಸದೊಂದಿಗೆ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಕತ್ತರಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳು ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿಲ್ಲ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಆಯ್ಕೆಗಳಲ್ಲಿ, ಪರಸ್ಪರ ವಜ್ರದ ತಂತಿ ಗರಗಸದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಅತ್ಯಂತ ಭರವಸೆಯ ಅನ್ವಯಿಕ ನಿರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಕತ್ತರಿಸುವುದು, ಉದಯೋನ್ಮುಖ ತಂತ್ರವಾಗಿ, ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕತ್ತರಿಸುವ ವಿಧಾನವಾಗುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ.

2,SiC ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್

ಮೂರನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಪ್ರತಿನಿಧಿಯಾಗಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC) ಅದರ ವಿಶಾಲ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಗಿತ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ವೇಗ ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯಿಂದಾಗಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು SiC ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ (ಉದಾ, 1200V ಪರಿಸರಗಳು) ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. SiC ತಲಾಧಾರಗಳಿಗೆ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಸಾಧನ ತಯಾರಿಕೆಯ ಮೂಲಭೂತ ಭಾಗವಾಗಿದೆ. ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲ್ಮೈ ಗುಣಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ನಿಖರತೆಯು ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪದರದ ಗುಣಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮ ಸಾಧನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.

ರುಬ್ಬುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಉದ್ದೇಶವೆಂದರೆ ಮೇಲ್ಮೈ ಗರಗಸದ ಗುರುತುಗಳು ಮತ್ತು ಕತ್ತರಿಸುವಾಗ ಉಂಟಾಗುವ ಹಾನಿಯ ಪದರಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವುದು ಮತ್ತು ಕತ್ತರಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ವಿರೂಪವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸುವುದು. SiC ಯ ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನವನ್ನು ನೀಡಿದರೆ, ರುಬ್ಬಲು ಬೋರಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಅಥವಾ ವಜ್ರದಂತಹ ಗಟ್ಟಿಯಾದ ಅಪಘರ್ಷಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ರುಬ್ಬುವಿಕೆಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಒರಟಾದ ರುಬ್ಬುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರುಬ್ಬುವಿಕೆ ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ.

೨.೧ ಒರಟಾದ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾದ ರುಬ್ಬುವಿಕೆ

ರುಬ್ಬುವಿಕೆಯನ್ನು ಅಪಘರ್ಷಕ ಕಣದ ಗಾತ್ರದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವರ್ಗೀಕರಿಸಬಹುದು:

ಒರಟಾದ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್: ಗರಗಸದ ಗುರುತುಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಮತ್ತು ಕತ್ತರಿಸುವಾಗ ಉಂಟಾಗುವ ಪದರಗಳಿಗೆ ಹಾನಿಯನ್ನುಂಟುಮಾಡಲು, ಸಂಸ್ಕರಣಾ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ಅಪಘರ್ಷಕಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.

ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ ರುಬ್ಬುವುದು: ಒರಟಾಗಿ ರುಬ್ಬುವುದರಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಹಾನಿಯ ಪದರವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು, ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾದ ಅಪಘರ್ಷಕಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.

ಅನೇಕ ದೇಶೀಯ SiC ತಲಾಧಾರ ತಯಾರಕರು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ಒಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಧಾನವು ಎರಕಹೊಯ್ದ ಕಬ್ಬಿಣದ ತಟ್ಟೆ ಮತ್ತು ಏಕಸ್ಫಟಿಕ ವಜ್ರದ ಸ್ಲರಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಎರಡು-ಬದಿಯ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ತಂತಿ ಗರಗಸದಿಂದ ಉಳಿದಿರುವ ಹಾನಿಯ ಪದರವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ, ವೇಫರ್ ಆಕಾರವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು TTV (ಒಟ್ಟು ದಪ್ಪ ವ್ಯತ್ಯಾಸ), ಬಿಲ್ಲು ಮತ್ತು ವಾರ್ಪ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ವಸ್ತು ತೆಗೆಯುವ ದರವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 0.8–1.2 μm/ನಿಮಿಷವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬರುವ ವೇಫರ್ ಮೇಲ್ಮೈ ಮ್ಯಾಟ್ ಆಗಿದ್ದು, ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒರಟುತನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ - ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸುಮಾರು 50 nm - ಇದು ನಂತರದ ಹೊಳಪು ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೇಡಿಕೆಗಳನ್ನು ವಿಧಿಸುತ್ತದೆ.

೨.೨ ಏಕ-ಬದಿಯ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್

ಏಕ-ಬದಿಯ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಒಂದು ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವೇಫರ್‌ನ ಒಂದು ಬದಿಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಉಕ್ಕಿನ ತಟ್ಟೆಯ ಮೇಲೆ ಮೇಣದೊಂದಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅನ್ವಯಿಕ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ, ತಲಾಧಾರವು ಸ್ವಲ್ಪ ವಿರೂಪಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮೇಲಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಚಪ್ಪಟೆಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ರುಬ್ಬುವ ನಂತರ, ಕೆಳಗಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ನೆಲಸಮ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒತ್ತಡವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿದಾಗ, ಮೇಲಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಅದರ ಮೂಲ ಆಕಾರಕ್ಕೆ ಚೇತರಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದು ಈಗಾಗಲೇ ನೆಲದಲ್ಲಿರುವ ಕೆಳಗಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಮೇಲೂ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ - ಎರಡೂ ಬದಿಗಳು ಬಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಚಪ್ಪಟೆಯಾಗಿ ಕುಸಿಯುತ್ತವೆ.

ಇದಲ್ಲದೆ, ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಪ್ಲೇಟ್ ಕಡಿಮೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕಾನ್ಕೇವ್ ಆಗಬಹುದು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ವೇಫರ್ ಪೀನವಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ಲೇಟ್‌ನ ಚಪ್ಪಟೆತನವನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ಆಗಾಗ್ಗೆ ಡ್ರೆಸ್ಸಿಂಗ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಕಳಪೆ ವೇಫರ್ ಚಪ್ಪಟೆತನದಿಂದಾಗಿ, ಏಕ-ಬದಿಯ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಸಾಮೂಹಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ.

ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, #8000 ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಚಕ್ರಗಳನ್ನು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಜಪಾನ್‌ನಲ್ಲಿ, ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪ್ರಬುದ್ಧವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು #30000 ಪಾಲಿಶಿಂಗ್ ಚಕ್ರಗಳನ್ನು ಸಹ ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಸಂಸ್ಕರಿಸಿದ ವೇಫರ್‌ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನವನ್ನು 2 nm ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಲುಪಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಿಲ್ಲದೆ ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ಅಂತಿಮ CMP (ರಾಸಾಯನಿಕ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕಲ್ ಪಾಲಿಶಿಂಗ್) ಗೆ ಸಿದ್ಧಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

೨.೩ ಏಕ-ಬದಿಯ ತೆಳುಗೊಳಿಸುವಿಕೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ

ವಜ್ರದ ಏಕ-ಬದಿಯ ಥಿನ್ನಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಏಕ-ಬದಿಯ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್‌ನ ಒಂದು ನವೀನ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಚಿತ್ರ 5 ರಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ (ಇಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ), ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ವಜ್ರ-ಬಂಧಿತ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಪ್ಲೇಟ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ವೇಫರ್ ಮತ್ತು ವಜ್ರದ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಚಕ್ರ ಎರಡೂ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ತಿರುಗುವಾಗ, ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ವಾತ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ಮೂಲಕ ಸರಿಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಗುರಿ ದಪ್ಪಕ್ಕೆ ತೆಳುಗೊಳಿಸಲು ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಚಕ್ರವು ಕ್ರಮೇಣ ಕೆಳಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಬದಿ ಪೂರ್ಣಗೊಂಡ ನಂತರ, ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಇನ್ನೊಂದು ಬದಿಯನ್ನು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೊಳಿಸಲು ತಿರುಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ತೆಳುಗೊಳಿಸಿದ ನಂತರ, 100 ಮಿಮೀ ವೇಫರ್ ಸಾಧಿಸಬಹುದು:

ಬಿಲ್ಲು < 5 μm

ಟಿಟಿವಿ < 2 μm

ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನ < 1 nm

ಈ ಏಕ-ವೇಫರ್ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ವಿಧಾನವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಿರತೆ, ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಸ್ತು ತೆಗೆಯುವ ದರವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಡಬಲ್-ಸೈಡೆಡ್ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಈ ತಂತ್ರವು ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು 50% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

2.4 ಎರಡು ಬದಿಯ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್

ಎರಡು ಬದಿಯ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ, ತಲಾಧಾರದ ಎರಡೂ ಬದಿಗಳನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ರುಬ್ಬಲು ಮೇಲಿನ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಪ್ಲೇಟ್ ಎರಡನ್ನೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಮೇಲ್ಮೈ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳು ಮೊದಲು ವರ್ಕ್‌ಪೀಸ್‌ನ ಅತ್ಯುನ್ನತ ಬಿಂದುಗಳಿಗೆ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಆ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ವಿರೂಪ ಮತ್ತು ಕ್ರಮೇಣ ವಸ್ತು ತೆಗೆಯುವಿಕೆ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಎತ್ತರದ ಸ್ಥಳಗಳು ನೆಲಸಮವಾಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲಿನ ಒತ್ತಡವು ಕ್ರಮೇಣ ಹೆಚ್ಚು ಏಕರೂಪವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಇಡೀ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾದ ವಿರೂಪ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಮೇಲಿನ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ ಎರಡೂ ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ಸಮವಾಗಿ ನೆಲಸಮ ಮಾಡಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಪೂರ್ಣಗೊಂಡ ನಂತರ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ನಂತರ, ತಲಾಧಾರದ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಭಾಗವು ಅನುಭವಿಸಿದ ಸಮಾನ ಒತ್ತಡದಿಂದಾಗಿ ಏಕರೂಪವಾಗಿ ಚೇತರಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದು ಕನಿಷ್ಠ ವಾರ್ಪಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಚಪ್ಪಟೆತನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

ರುಬ್ಬಿದ ನಂತರ ವೇಫರ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನವು ಅಪಘರ್ಷಕ ಕಣದ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ - ಸಣ್ಣ ಕಣಗಳು ಮೃದುವಾದ ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ. ಡಬಲ್-ಸೈಡೆಡ್ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್‌ಗಾಗಿ 5 μm ಅಪಘರ್ಷಕಗಳನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ, ವೇಫರ್‌ನ ಚಪ್ಪಟೆತನ ಮತ್ತು ದಪ್ಪ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು 5 μm ಒಳಗೆ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು. ಪರಮಾಣು ಬಲ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ (AFM) ಅಳತೆಗಳು ಸುಮಾರು 100 nm ನ ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನವನ್ನು (Rq) ತೋರಿಸುತ್ತವೆ, 380 nm ವರೆಗಿನ ರುಬ್ಬುವ ಹೊಂಡಗಳು ಮತ್ತು ಅಪಘರ್ಷಕ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಗೋಚರ ರೇಖೀಯ ಗುರುತುಗಳು.

ಹೆಚ್ಚು ಮುಂದುವರಿದ ವಿಧಾನವು ಪಾಲಿಯುರೆಥೇನ್ ಫೋಮ್ ಪ್ಯಾಡ್‌ಗಳನ್ನು ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಡೈಮಂಡ್ ಸ್ಲರಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿ ಎರಡು ಬದಿಯ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನದೊಂದಿಗೆ ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, Ra < 3 nm ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು SiC ತಲಾಧಾರಗಳ ನಂತರದ ಹೊಳಪುಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿಯಾಗಿದೆ.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮೇಲ್ಮೈ ಸ್ಕ್ರಾಚಿಂಗ್ ಇನ್ನೂ ಬಗೆಹರಿಯದ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿಯೇ ಉಳಿದಿದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ವಜ್ರವನ್ನು ಸ್ಫೋಟಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ತಾಂತ್ರಿಕವಾಗಿ ಸವಾಲಿನದ್ದಾಗಿದೆ, ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಇಳುವರಿ ನೀಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ.

SiC ಏಕ ಹರಳುಗಳ ಹೊಳಪು

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC) ವೇಫರ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಹೊಳಪು ಮಾಡಿದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಹೊಳಪು ಮಾಡುವಾಗ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಹೊಂಡಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್-ಪ್ರಮಾಣದ ಮೇಲ್ಮೈ ಏರಿಳಿತಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ತೆಗೆದುಹಾಕಬೇಕು. ಯಾವುದೇ ಮಾಲಿನ್ಯ ಅಥವಾ ಅವನತಿ, ಯಾವುದೇ ಭೂಗತ ಹಾನಿ ಮತ್ತು ಉಳಿದ ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡವಿಲ್ಲದೆ ನಯವಾದ, ದೋಷ-ಮುಕ್ತ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು ಗುರಿಯಾಗಿದೆ.

3.1 SiC ವೇಫರ್‌ಗಳ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಹೊಳಪು ಮತ್ತು CMP

SiC ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ಇಂಗೋಟ್‌ನ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ನಂತರ, ಮೇಲ್ಮೈ ದೋಷಗಳು ಅದನ್ನು ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಬಳಸುವುದನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಇಂಗೋಟ್ ಅನ್ನು ಮೊದಲು ದುಂಡಾದ ಮೂಲಕ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಸಿಲಿಂಡರಾಕಾರದ ಆಕಾರಕ್ಕೆ ರೂಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ ತಂತಿ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವೇಫರ್‌ಗಳಾಗಿ ಕತ್ತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನ ಪರಿಶೀಲನೆಯನ್ನು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ವೇಫರ್ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವಲ್ಲಿ, ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದೋಷಗಳು ಮತ್ತು ಹಿಂದಿನ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಹಂತಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಸಂಭಾವ್ಯ ಮೇಲ್ಮೈ ಹಾನಿಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವಲ್ಲಿ ಹೊಳಪು ನೀಡುವುದು ಒಂದು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಹಂತವಾಗಿದೆ.

SiC ಯಲ್ಲಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಹಾನಿ ಪದರಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ನಾಲ್ಕು ಮುಖ್ಯ ವಿಧಾನಗಳಿವೆ:

ಯಾಂತ್ರಿಕ ಹೊಳಪು ನೀಡುವುದು: ಸರಳ ಆದರೆ ಗೀರುಗಳನ್ನು ಬಿಡುತ್ತದೆ; ಆರಂಭಿಕ ಹೊಳಪು ನೀಡಲು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.

ಕೆಮಿಕಲ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕಲ್ ಪಾಲಿಶಿಂಗ್ (CMP): ರಾಸಾಯನಿಕ ಎಚ್ಚಣೆಯ ಮೂಲಕ ಗೀರುಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ; ನಿಖರವಾದ ಪಾಲಿಶ್ ಮಾಡಲು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.

ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಎಚ್ಚಣೆ: HTCVD ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಸಂಕೀರ್ಣ ಉಪಕರಣಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ನೆರವಿನ ಹೊಳಪು: ಸಂಕೀರ್ಣ ಮತ್ತು ವಿರಳವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಯಾಂತ್ರಿಕ-ಮಾತ್ರ ಹೊಳಪು ಮಾಡುವಿಕೆಯು ಗೀರುಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ರಾಸಾಯನಿಕ-ಮಾತ್ರ ಹೊಳಪು ಮಾಡುವಿಕೆಯು ಅಸಮ ಎಚ್ಚಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. CMP ಎರಡೂ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ, ವೆಚ್ಚ-ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.

CMP ಕಾರ್ಯ ತತ್ವ

ತಿರುಗುವ ಪಾಲಿಶಿಂಗ್ ಪ್ಯಾಡ್ ವಿರುದ್ಧ ನಿಗದಿತ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ತಿರುಗಿಸುವ ಮೂಲಕ CMP ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಚಲನೆಯು, ಸ್ಲರಿಯಲ್ಲಿರುವ ನ್ಯಾನೊ-ಗಾತ್ರದ ಅಪಘರ್ಷಕಗಳಿಂದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸವೆತ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿ, ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಸಮತಲೀಕರಣಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ಬಳಸಿದ ಮುಖ್ಯ ವಸ್ತುಗಳು:

ಹೊಳಪು ನೀಡುವ ಸ್ಲರಿ: ಅಪಘರ್ಷಕಗಳು ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕಾರಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.

ಪಾಲಿಶಿಂಗ್ ಪ್ಯಾಡ್: ಬಳಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸವೆದುಹೋಗುತ್ತದೆ, ರಂಧ್ರದ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಸ್ಲರಿ ವಿತರಣಾ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಒರಟುತನವನ್ನು ಪುನಃಸ್ಥಾಪಿಸಲು ನಿಯಮಿತ ಡ್ರೆಸ್ಸಿಂಗ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಡೈಮಂಡ್ ಡ್ರೆಸ್ಸರ್ ಬಳಸಿ.

ವಿಶಿಷ್ಟ CMP ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ

ಅಪಘರ್ಷಕ: 0.5 μm ವಜ್ರದ ಸ್ಲರಿ

ಗುರಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನ: ~0.7 nm

ರಾಸಾಯನಿಕ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಹೊಳಪು:

ಹೊಳಪು ನೀಡುವ ಉಪಕರಣ: AP-810 ಏಕ-ಬದಿಯ ಹೊಳಪು ನೀಡುವ ಯಂತ್ರ

ಒತ್ತಡ: 200 ಗ್ರಾಂ/ಸೆಂ²

ಪ್ಲೇಟ್ ವೇಗ: 50 rpm

ಸೆರಾಮಿಕ್ ಹೋಲ್ಡರ್ ವೇಗ: 38 rpm

ಸ್ಲರಿ ಸಂಯೋಜನೆ:

SiO₂ (30 wt%, pH = 10.15)

0–70 wt% H₂O₂ (30 wt%, ಕಾರಕ ದರ್ಜೆ)

5 wt% KOH ಮತ್ತು 1 wt% HNO₃ ಬಳಸಿ pH ಅನ್ನು 8.5 ಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಸಿ.

ಸ್ಲರಿ ಹರಿವಿನ ಪ್ರಮಾಣ: 3 ಲೀ/ನಿಮಿಷ, ಮರುಬಳಕೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ

ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು SiC ವೇಫರ್ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೆಳಮುಖ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ.

ಯಾಂತ್ರಿಕ ಹೊಳಪು ನೀಡುವಲ್ಲಿ ತಾಂತ್ರಿಕ ಸವಾಲುಗಳು

ವಿಶಾಲ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಆಗಿರುವ SiC ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ, SiC ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣ ಪ್ರತಿರೋಧದಂತಹ ತೀವ್ರ ಪರಿಸರಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅದರ ಕಠಿಣ ಮತ್ತು ಸುಲಭವಾಗಿ ಆಗುವ ಸ್ವಭಾವವು ರುಬ್ಬುವ ಮತ್ತು ಹೊಳಪು ನೀಡುವಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಮುಖ ಜಾಗತಿಕ ತಯಾರಕರು 6-ಇಂಚಿನಿಂದ 8-ಇಂಚಿನ ವೇಫರ್‌ಗಳಿಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿರುಕು ಬಿಡುವುದು ಮತ್ತು ವೇಫರ್ ಹಾನಿಯಂತಹ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಪಡೆದಿವೆ, ಇದು ಇಳುವರಿಯ ಮೇಲೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. 8-ಇಂಚಿನ SiC ತಲಾಧಾರಗಳ ತಾಂತ್ರಿಕ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವುದು ಈಗ ಉದ್ಯಮದ ಪ್ರಗತಿಗೆ ಪ್ರಮುಖ ಮಾನದಂಡವಾಗಿದೆ.

8-ಇಂಚಿನ ಯುಗದಲ್ಲಿ, SiC ವೇಫರ್ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯು ಹಲವಾರು ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸುತ್ತದೆ:

ಪ್ರತಿ ಬ್ಯಾಚ್‌ಗೆ ಚಿಪ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, ಅಂಚಿನ ನಷ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ವೇಫರ್ ಸ್ಕೇಲಿಂಗ್ ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ - ವಿಶೇಷವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಬೇಡಿಕೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸಿದರೆ.

8-ಇಂಚಿನ SiC ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಪ್ರಬುದ್ಧವಾಗಿದ್ದರೂ, ರುಬ್ಬುವ ಮತ್ತು ಹೊಳಪು ಮಾಡುವಂತಹ ಬ್ಯಾಕ್-ಎಂಡ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಇನ್ನೂ ಅಡಚಣೆಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಇಳುವರಿ (ಕೇವಲ 40-50%) ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ.

ದೊಡ್ಡ ವೇಫರ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಒತ್ತಡ ವಿತರಣೆಗಳನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತವೆ, ಹೊಳಪು ನೀಡುವ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಇಳುವರಿ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಕಷ್ಟವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ.

8-ಇಂಚಿನ ವೇಫರ್‌ಗಳ ದಪ್ಪವು 6-ಇಂಚಿನ ವೇಫರ್‌ಗಳ ದಪ್ಪಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರವಾಗಿದ್ದರೂ, ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ವಾರ್ಪಿಂಗ್‌ನಿಂದಾಗಿ ನಿರ್ವಹಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅವು ಹಾನಿಗೊಳಗಾಗುವ ಸಾಧ್ಯತೆ ಹೆಚ್ಚು.

ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಒತ್ತಡ, ವಾರ್ಪೇಜ್ ಮತ್ತು ಬಿರುಕುಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ಲೇಸರ್ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ:

ದೀರ್ಘ-ತರಂಗಾಂತರ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಉಷ್ಣ ಹಾನಿಯನ್ನುಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ.

ಕಡಿಮೆ-ತರಂಗಾಂತರದ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಭಾರೀ ಶಿಲಾಖಂಡರಾಶಿಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹಾನಿಯ ಪದರವನ್ನು ಆಳಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ, ಹೊಳಪು ನೀಡುವ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ.

SiC ಗಾಗಿ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಹೊಳಪು ನೀಡುವ ಕೆಲಸದ ಹರಿವು

ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಹರಿವು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ:

ಓರಿಯಂಟೇಶನ್ ಕಟಿಂಗ್

ಒರಟಾದ ರುಬ್ಬುವಿಕೆ

ನುಣ್ಣಗೆ ರುಬ್ಬುವುದು

ಯಾಂತ್ರಿಕ ಹೊಳಪು

ಅಂತಿಮ ಹಂತವಾಗಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಹೊಳಪು (CMP)

CMP ವಿಧಾನದ ಆಯ್ಕೆ, ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಮಾರ್ಗ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ ನಿರ್ಣಾಯಕ. ಅರೆವಾಹಕ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ, CMP ಯು ಅತಿ-ನಯವಾದ, ದೋಷ-ಮುಕ್ತ ಮತ್ತು ಹಾನಿ-ಮುಕ್ತ ಮೇಲ್ಮೈಗಳೊಂದಿಗೆ SiC ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಹಂತವಾಗಿದೆ, ಇದು ಉತ್ತಮ-ಗುಣಮಟ್ಟದ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ.

(ಎ) ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ನಿಂದ SiC ಇಂಗೋಟ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿ;

(ಬಿ) ಹೊರಗಿನ ವ್ಯಾಸದ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಬಳಸಿ ಆರಂಭಿಕ ಆಕಾರವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಿ;

(ಸಿ) ಜೋಡಣೆ ಫ್ಲಾಟ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ನೋಚ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ;

(ಡಿ) ಬಹು-ತಂತಿ ಗರಗಸವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಇಂಗೋಟ್ ಅನ್ನು ತೆಳುವಾದ ವೇಫರ್‌ಗಳಾಗಿ ಕತ್ತರಿಸಿ;

(ಇ) ರುಬ್ಬುವ ಮತ್ತು ಹೊಳಪು ಮಾಡುವ ಹಂತಗಳ ಮೂಲಕ ಕನ್ನಡಿಯಂತಹ ಮೇಲ್ಮೈ ಮೃದುತ್ವವನ್ನು ಸಾಧಿಸಿ.

ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಹಂತಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಿದ ನಂತರ, SiC ವೇಫರ್‌ನ ಹೊರ ಅಂಚು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ತೀಕ್ಷ್ಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ನಿರ್ವಹಣೆ ಅಥವಾ ಬಳಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಚಿಪ್ ಆಗುವ ಅಪಾಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು, ಅಂಚಿನ ರುಬ್ಬುವಿಕೆ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸ್ಲೈಸಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಜೊತೆಗೆ, SiC ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಒಂದು ನವೀನ ವಿಧಾನವು ಬಂಧ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಈ ವಿಧಾನವು ತೆಳುವಾದ SiC ಏಕ-ಸ್ಫಟಿಕ ಪದರವನ್ನು ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ತಲಾಧಾರಕ್ಕೆ (ಪೋಷಕ ತಲಾಧಾರ) ಬಂಧಿಸುವ ಮೂಲಕ ವೇಫರ್ ತಯಾರಿಕೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರ 3 ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಹರಿವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ:

ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಯಾನ್ ಅಳವಡಿಕೆ ಅಥವಾ ಅಂತಹುದೇ ತಂತ್ರಗಳ ಮೂಲಕ SiC ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಳದಲ್ಲಿ ಡಿಲಾಮಿನೇಷನ್ ಪದರವನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂಸ್ಕರಿಸಿದ SiC ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು ನಂತರ ಸಮತಟ್ಟಾದ ಪೋಷಕ ತಲಾಧಾರಕ್ಕೆ ಬಂಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಶಾಖಕ್ಕೆ ಒಳಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು SiC ಏಕ-ಸ್ಫಟಿಕ ಪದರವನ್ನು ಪೋಷಕ ತಲಾಧಾರಕ್ಕೆ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ವರ್ಗಾಯಿಸಲು ಮತ್ತು ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

ಬೇರ್ಪಡಿಸಿದ SiC ಪದರವು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಚಪ್ಪಟೆತನವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಮೇಲ್ಮೈ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರದ ಬಂಧ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಮರುಬಳಕೆ ಮಾಡಬಹುದು. SiC ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸ್ಲೈಸಿಂಗ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಈ ತಂತ್ರವು ದುಬಾರಿ ವಸ್ತುಗಳ ಬೇಡಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ತಾಂತ್ರಿಕ ಸವಾಲುಗಳು ಉಳಿದಿದ್ದರೂ, ಕಡಿಮೆ-ವೆಚ್ಚದ ವೇಫರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತಿದೆ.

ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ನಿರೋಧಕವಾಗುವಂತೆ ಮಾಡುವ SiC ಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ನೀಡಿದರೆ, ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾದ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಹೊಂಡಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು, ಮೇಲ್ಮೈ ಹಾನಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ಗೀರುಗಳು, ಹೊಂಡಗಳು ಮತ್ತು ಕಿತ್ತಳೆ ಸಿಪ್ಪೆಯ ದೋಷಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು, ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ಚಪ್ಪಟೆತನವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಹೊಳಪು ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಹೊಳಪುಳ್ಳ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು, ಇದು ಅವಶ್ಯಕ:

ಅಪಘರ್ಷಕ ಪ್ರಕಾರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಸಿ,

ಕಣಗಳ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿ,

ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮಗೊಳಿಸಿ,

ಸಾಕಷ್ಟು ಗಡಸುತನವಿರುವ ಹೊಳಪು ನೀಡುವ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ಯಾಡ್‌ಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡಿ.

1 μm ಅಪಘರ್ಷಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಡಬಲ್-ಸೈಡೆಡ್ ಪಾಲಿಶಿಂಗ್ ಮಾಡುವುದರಿಂದ 10 μm ಒಳಗೆ ಚಪ್ಪಟೆತನ ಮತ್ತು ದಪ್ಪ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನವನ್ನು ಸುಮಾರು 0.25 nm ಗೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು ಎಂದು ಚಿತ್ರ 7 ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

3.2 ರಾಸಾಯನಿಕ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಹೊಳಪು (CMP)

ರಾಸಾಯನಿಕ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಹೊಳಪು (CMP) ಅಲ್ಟ್ರಾಫೈನ್ ಕಣ ಸವೆತವನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕ ಎಚ್ಚಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿ ಸಂಸ್ಕರಿಸುವ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ನಯವಾದ, ಸಮತಲ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಮೂಲ ತತ್ವವೆಂದರೆ:

ಹೊಳಪು ನೀಡುವ ಸ್ಲರಿ ಮತ್ತು ವೇಫರ್ ಮೇಲ್ಮೈ ನಡುವೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆ ನಡೆದು ಮೃದುವಾದ ಪದರ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಅಪಘರ್ಷಕ ಕಣಗಳು ಮತ್ತು ಮೃದುವಾದ ಪದರದ ನಡುವಿನ ಘರ್ಷಣೆಯು ವಸ್ತುವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ.

CMP ಯ ಅನುಕೂಲಗಳು:

ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಅಥವಾ ರಾಸಾಯನಿಕ ಹೊಳಪು ಮಾಡುವಿಕೆಯ ನ್ಯೂನತೆಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸುತ್ತದೆ,

ಜಾಗತಿಕ ಮತ್ತು ಸ್ಥಳೀಯ ಸಮತಲೀಕರಣ ಎರಡನ್ನೂ ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ,

ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಪ್ಪಟೆತನ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಒರಟುತನ ಹೊಂದಿರುವ ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ,

ಮೇಲ್ಮೈ ಅಥವಾ ಭೂಗತ ಹಾನಿಯನ್ನು ಬಿಡುವುದಿಲ್ಲ.

ವಿವರವಾಗಿ:

ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಪಾಲಿಶಿಂಗ್ ಪ್ಯಾಡ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ವೇಫರ್ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ.

ಸ್ಲರಿಯಲ್ಲಿರುವ ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್-ಸ್ಕೇಲ್ ಅಪಘರ್ಷಕಗಳು (ಉದಾ. SiO₂) ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುತ್ತವೆ, Si–C ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳನ್ನು ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತು ತೆಗೆಯುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ.

CMP ತಂತ್ರಗಳ ವಿಧಗಳು:

ಉಚಿತ ಸವೆತ ಹೊಳಪು: ಸವೆತಗಳನ್ನು (ಉದಾ. SiO₂) ಸ್ಲರಿಯಲ್ಲಿ ಅಮಾನತುಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೂರು-ದೇಹ ಸವೆತದ ಮೂಲಕ (ವೇಫರ್–ಪ್ಯಾಡ್–ಸವೆತ) ವಸ್ತು ತೆಗೆಯುವಿಕೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಏಕರೂಪತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಸವೆತದ ಗಾತ್ರ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 60–200 nm), pH ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬೇಕು.

ಸ್ಥಿರ ಅಪಘರ್ಷಕ ಹೊಳಪು: ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಪಾಲಿಶಿಂಗ್ ಪ್ಯಾಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಪಘರ್ಷಕಗಳನ್ನು ಹುದುಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ - ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.

ಪಾಲಿಶಿಂಗ್ ನಂತರದ ಶುಚಿಗೊಳಿಸುವಿಕೆ:

ನಯಗೊಳಿಸಿದ ಬಿಲ್ಲೆಗಳು:

ರಾಸಾಯನಿಕ ಶುಚಿಗೊಳಿಸುವಿಕೆ (DI ನೀರು ಮತ್ತು ಸ್ಲರಿ ಅವಶೇಷ ತೆಗೆಯುವಿಕೆ ಸೇರಿದಂತೆ),

DI ನೀರಿನಿಂದ ತೊಳೆಯುವುದು, ಮತ್ತು

ಬಿಸಿ ಸಾರಜನಕ ಒಣಗಿಸುವಿಕೆ

ಮೇಲ್ಮೈ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು.

ಮೇಲ್ಮೈ ಗುಣಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ

ಅರೆವಾಹಕ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುವ ಮೂಲಕ ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನವನ್ನು Ra < 0.3 nm ಗೆ ಇಳಿಸಬಹುದು.

ಜಾಗತಿಕ ಸಮತಲೀಕರಣ: ರಾಸಾಯನಿಕ ಮೃದುಗೊಳಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ತೆಗೆದುಹಾಕುವಿಕೆಯ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಗೀರುಗಳು ಮತ್ತು ಅಸಮ ಎಚ್ಚಣೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಶುದ್ಧ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಅಥವಾ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ.

ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆ: 200 nm/h ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಸ್ತು ತೆಗೆಯುವ ದರಗಳೊಂದಿಗೆ SiC ನಂತಹ ಗಟ್ಟಿಯಾದ ಮತ್ತು ಸುಲಭವಾಗಿ ಒಡೆಯುವ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.

ಇತರ ಉದಯೋನ್ಮುಖ ಹೊಳಪು ತಂತ್ರಗಳು

CMP ಜೊತೆಗೆ, ಪರ್ಯಾಯ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ:

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪಾಲಿಶಿಂಗ್, ವೇಗವರ್ಧಕ-ನೆರವಿನ ಪಾಲಿಶಿಂಗ್ ಅಥವಾ ಎಚ್ಚಣೆ, ಮತ್ತು

ಟ್ರೈಬೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪಾಲಿಶಿಂಗ್.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ವಿಧಾನಗಳು ಇನ್ನೂ ಸಂಶೋಧನಾ ಹಂತದಲ್ಲಿವೆ ಮತ್ತು SiC ಯ ಸವಾಲಿನ ವಸ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೊಂಡಿವೆ.

ಅಂತಿಮವಾಗಿ, SiC ಸಂಸ್ಕರಣೆಯು ಮೇಲ್ಮೈ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ವಾರ್ಪೇಜ್ ಮತ್ತು ಒರಟುತನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಕ್ರಮೇಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಹಂತದಲ್ಲೂ ಚಪ್ಪಟೆತನ ಮತ್ತು ಒರಟುತನ ನಿಯಂತ್ರಣವು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ

ವೇಫರ್ ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ವಿವಿಧ ಕಣ ಗಾತ್ರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಜ್ರದ ಸ್ಲರಿಯನ್ನು ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಚಪ್ಪಟೆತನ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನಕ್ಕೆ ಪುಡಿಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ನಂತರ ಹಾನಿ-ಮುಕ್ತ ಪಾಲಿಶ್ ಮಾಡಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC) ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಹೊಳಪು (CMP) ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಹೊಳಪು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪಾಲಿಶ್ ಮಾಡಿದ ನಂತರ, ಎಲ್ಲಾ ತಾಂತ್ರಿಕ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು SiC ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಟೋಮೀಟರ್‌ಗಳಂತಹ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಠಿಣ ಗುಣಮಟ್ಟದ ತಪಾಸಣೆಗೆ ಒಳಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಪಾಲಿಶ್ ಮಾಡಿದ ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ವಿಶೇಷ ಶುಚಿಗೊಳಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಅಲ್ಟ್ರಾಪ್ಯೂರ್ ನೀರನ್ನು ಬಳಸಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಂತರ ಅವುಗಳನ್ನು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಪ್ಯೂರಿಟಿ ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲ ಮತ್ತು ಸ್ಪಿನ್ ಡ್ರೈಯರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಒಣಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಂಪೂರ್ಣ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ಹಲವು ವರ್ಷಗಳ ಪ್ರಯತ್ನದ ನಂತರ, ಚೀನಾದಲ್ಲಿ SiC ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಗತಿ ಸಾಧಿಸಲಾಗಿದೆ. ದೇಶೀಯವಾಗಿ, 100 mm ಡೋಪ್ಡ್ ಸೆಮಿ-ಇನ್ಸುಲೇಟಿಂಗ್ 4H-SiC ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕಗಳನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು n-ಟೈಪ್ 4H-SiC ಮತ್ತು 6H-SiC ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕಗಳನ್ನು ಈಗ ಬ್ಯಾಚ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. TankeBlue ಮತ್ತು TYST ನಂತಹ ಕಂಪನಿಗಳು ಈಗಾಗಲೇ 150 mm SiC ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿವೆ.

SiC ವೇಫರ್ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ, ದೇಶೀಯ ಸಂಸ್ಥೆಗಳು ಸ್ಫಟಿಕ ಸ್ಲೈಸಿಂಗ್, ರುಬ್ಬುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಹೊಳಪು ನೀಡುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಮತ್ತು ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಅನ್ವೇಷಿಸಿವೆ. ಅವರು ಸಾಧನ ತಯಾರಿಕೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಮೂಲತಃ ಪೂರೈಸುವ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಮಾನದಂಡಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ದೇಶೀಯ ವೇಫರ್‌ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಗುಣಮಟ್ಟವು ಇನ್ನೂ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹಿಂದುಳಿದಿದೆ. ಹಲವಾರು ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿವೆ:

ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ SiC ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಬಿಗಿಯಾಗಿ ರಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸುಲಭವಾಗಿ ಪ್ರವೇಶಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಸುಧಾರಣೆ ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮೀಕರಣಕ್ಕೆ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಬೆಂಬಲದ ಕೊರತೆಯಿದೆ.

ವಿದೇಶಿ ಉಪಕರಣಗಳು ಮತ್ತು ಘಟಕಗಳನ್ನು ಆಮದು ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ವೆಚ್ಚ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ.

ಸಲಕರಣೆಗಳ ವಿನ್ಯಾಸ, ಸಂಸ್ಕರಣಾ ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ಸಾಮಗ್ರಿಗಳ ಮೇಲಿನ ದೇಶೀಯ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಮಟ್ಟಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಇನ್ನೂ ಗಮನಾರ್ಹ ಅಂತರವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತಿದೆ.

ಪ್ರಸ್ತುತ, ಚೀನಾದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಯ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಆಮದು ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರೀಕ್ಷಾ ಉಪಕರಣಗಳು ಮತ್ತು ವಿಧಾನಗಳಿಗೆ ಮತ್ತಷ್ಟು ಸುಧಾರಣೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

ಮೂರನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ಅರೆವಾಹಕಗಳ ನಿರಂತರ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯೊಂದಿಗೆ, SiC ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ತಲಾಧಾರಗಳ ವ್ಯಾಸವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿದೆ, ಜೊತೆಗೆ ಮೇಲ್ಮೈ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಗುಣಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳಿವೆ. SiC ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ನಂತರ ವೇಫರ್ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಅತ್ಯಂತ ತಾಂತ್ರಿಕವಾಗಿ ಸವಾಲಿನ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.

ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು, ಕತ್ತರಿಸುವುದು, ರುಬ್ಬುವುದು ಮತ್ತು ಹೊಳಪು ನೀಡುವಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವುದು ಮತ್ತು SiC ವೇಫರ್ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ವಿಧಾನಗಳು ಮತ್ತು ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸುವುದು ಅತ್ಯಗತ್ಯ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಮುಂದುವರಿದ ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಿಂದ ಕಲಿಯುವುದು ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟದ ತಲಾಧಾರಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ನಿಖರ ಯಂತ್ರ ತಂತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಅವಶ್ಯಕ.

ವೇಫರ್ ಗಾತ್ರ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ತೊಂದರೆಯೂ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಡೌನ್‌ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಸಾಧನಗಳ ಉತ್ಪಾದನಾ ದಕ್ಷತೆಯು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಘಟಕ ವೆಚ್ಚವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಜಾಗತಿಕವಾಗಿ ಪ್ರಮುಖ SiC ವೇಫರ್ ಪೂರೈಕೆದಾರರು 4 ಇಂಚುಗಳಿಂದ 6 ಇಂಚು ವ್ಯಾಸದವರೆಗಿನ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತಾರೆ. ಕ್ರೀ ಮತ್ತು II-VI ನಂತಹ ಪ್ರಮುಖ ಕಂಪನಿಗಳು ಈಗಾಗಲೇ 8-ಇಂಚಿನ SiC ವೇಫರ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಮಾರ್ಗಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿವೆ.