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(guò)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(guò)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(guò)lmm的薄片。

5、碳化硅襯底MP研磨·砂輪研磨

通過(guò)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(guò)機(jī)械拋光和化學(xué)機(jī)械拋光方法得到表面無(wú)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(guò)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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