碳化硅襯底是以高純硅粉和高純碳粉作為原材料，采用物理氣相傳輸法生長(zhǎng)碳化硅晶體，加工制成碳化硅襯底，簡(jiǎn)單流程可概括為原料合成→晶體生長(zhǎng)→晶錠加工→晶體切割→晶片研磨→晶片拋光→檢測(cè)清洗。

1、原料合成

將高純硅粉和高純碳粉按一定配比混合，在 2000C以上的高溫下反應(yīng)合成碳化硅顆粒。再經(jīng)過破碎、清洗等工序，制得滿足晶體生長(zhǎng)要求的高純度碳化硅微粉原料。

2、Sic晶體生長(zhǎng)

以高純度碳化硅微粉為原料，使用自主研制的晶體生長(zhǎng)爐，采用物理氣相傳輸法 (PVT 法) 生長(zhǎng)碳化硅晶體

將高純碳化硅微粉和籽晶分別置于單晶生長(zhǎng)爐內(nèi)圓柱狀密閉的石墨甘場(chǎng)下部和頂部，通過電磁感應(yīng)將場(chǎng)加熱至 2000C以上，控制籽晶處溫度略低于下部微粉處，在堆塌內(nèi)形成軸向溫度梯度。碳化硅微粉在高溫下升華形成氣相的 Si2C、SiC2、S 等物質(zhì)，在溫度梯度驅(qū)動(dòng)下到達(dá)溫度較低的籽晶處，并在其上結(jié)晶形成圓柱狀碳化硅晶錠。

3、碳化硅晶錠加工

將制得的碳化硅晶錠使用 X 射線單晶定向儀進(jìn)行定向，之后磨平、滾磨，加工成標(biāo)準(zhǔn)直徑尺寸的碳化硅晶體

4、碳化硅晶體切割

使用多線切割設(shè)備，將碳化硅晶體切割成厚度不超過lmm的薄片。

5、碳化硅襯底MP研磨·砂輪研磨

通過不同顆粒粒徑的金剛石研磨液將晶片研磨到所需的平整度和粗糙度。

6、碳化硅襯底拋光

通過機(jī)械拋光和化學(xué)機(jī)械拋光方法得到表面無損傷的碳化硅拋光片。

7、碳化硅襯底檢測(cè)

使用光學(xué)顯微鏡、 X 射線衍射儀、原子力顯微鏡非接觸電阻率測(cè)試儀、表面平整度測(cè)試儀、表面缺陷綜合測(cè)試儀等儀器設(shè)備，檢測(cè)碳化硅晶片的微管密度、結(jié)晶質(zhì)量、表面粗糙度、電阻率、翹曲度、彎曲度、厚度變化、表面劃痕等各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，據(jù)此判定晶片的質(zhì)量等級(jí)。

8、碳化硅晶圓清洗

以清洗劑和純水對(duì)碳化硅拋光片進(jìn)行清洗處理，去除拋光片上殘留的拋光液等表面沾污物，再通過超高純氮?dú)夂退Ω蓹C(jī)將晶片吹干、甩干:將晶片在超凈室封裝在潔凈片盒內(nèi)，形成可供下游即開即用的碳化硅晶片。

其中碳化硅晶體研磨和拋光，需要用到CMP工藝，使用吉致電子碳化硅研磨液/拋光液搭配研磨墊和精拋墊可以達(dá)到理想的平坦度。

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