碳化硅Sic衬底加工流程有哪些

碳化硅衬底是以高纯硅粉和高纯碳粉作为原材料，采用物理气相传输法生长碳化硅晶体，加工制成碳化硅衬底，简单流程可概括为原料合成→晶体生长→晶锭加工→晶体切割→晶片研磨→晶片抛光→检测清洗。

1、原料合成

将高纯硅粉和高纯碳粉按一定配比混合，在 2000C以上的高温下反应合成碳化硅颗粒。再经过破碎、清洗等工序，制得满足晶体生长要求的高纯度碳化硅微粉原料。

2、Sic晶体生长

以高纯度碳化硅微粉为原料，使用自主研制的晶体生长炉，采用物理气相传输法 (PVT 法) 生长碳化硅晶体

将高纯碳化硅微粉和籽晶分别置于单晶生长炉内圆柱状密闭的石墨甘场下部和顶部，通过电磁感应将场加热至 2000C以上，控制籽晶处温度略低于下部微粉处，在堆塌内形成轴向温度梯度。碳化硅微粉在高温下升华形成气相的 Si2C、SiC2、S 等物质，在温度梯度驱动下到达温度较低的籽晶处，并在其上结晶形成圆柱状碳化硅晶锭。

3、碳化硅晶锭加工

将制得的碳化硅晶锭使用 X 射线单晶定向仪进行定向，之后磨平、滚磨，加工成标准直径尺寸的碳化硅晶体

4、碳化硅晶体切割

使用多线切割设备，将碳化硅晶体切割成厚度不超过lmm的薄片。

5、碳化硅衬底MP研磨·砂轮研磨

通过不同颗粒粒径的金刚石研磨液将晶片研磨到所需的平整度和粗糙度。

6、碳化硅衬底抛光

通过机械抛光和化学机械抛光方法得到表面无损伤的碳化硅抛光片。

7、碳化硅衬底检测

使用光学显微镜、 X 射线衍射仪、原子力显微镜非接触电阻率测试仪、表面平整度测试仪、表面缺陷综合测试仪等仪器设备，检测碳化硅晶片的微管密度、结晶质量、表面粗糙度、电阻率、翘曲度、弯曲度、厚度变化、表面划痕等各项参数指标，据此判定晶片的质量等级。

8、碳化硅晶圆清洗

以清洗剂和纯水对碳化硅抛光片进行清洗处理，去除抛光片上残留的抛光液等表面沾污物，再通过超高纯氮气和甩干机将晶片吹干、甩干:将晶片在超净室封装在洁净片盒内，形成可供下游即开即用的碳化硅晶片。

其中碳化硅晶体研磨和抛光，需要用到CMP工艺，使用吉致电子碳化硅研磨液/抛光液搭配研磨垫和精抛垫可以达到理想的平坦度。

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