单晶碳化硅的电磁场励磁大抛光模磁流变抛光 被引量：13

1

作者 尹韶辉 邓子默 +5 位作者 郭源帆 刘坚 黄帅 尹建刚 卢建刚 彭博 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期309-315,共7页

目的研发一种高精高效单晶碳化硅表面抛光技术。方法采用电磁场励磁的大抛光模磁流变抛光方法加工单晶碳化硅,利用自制的电磁铁励磁装置与磁流变抛光装置,进行单因素实验,研究电流强度、工作间隙和抛光时间等工艺参数对单晶碳化硅磁流... 目的研发一种高精高效单晶碳化硅表面抛光技术。方法采用电磁场励磁的大抛光模磁流变抛光方法加工单晶碳化硅,利用自制的电磁铁励磁装置与磁流变抛光装置,进行单因素实验,研究电流强度、工作间隙和抛光时间等工艺参数对单晶碳化硅磁流变抛光加工性能的影响,并检测加工面粗糙度及其变化率来分析抛光效果。结果在工作间隙1.4 mm、电流强度12 A的工艺参数下,加工面粗糙度值随着加工时间的增加而降低,抛光60 min后,加工面粗糙度值Ra达到0.9 nm,变化率达到98.3%。加工面粗糙度值随通电电流的增大而减小,随着工作间隙的增大而增大。在工作间隙为1.0 mm、通电电流为16 A、加工时间为40 min的优化参数下抛光单晶碳化硅,可获得表面粗糙度Ra为0.6 nm的超光滑表面。结论应用电磁场励磁的大抛光模盘式磁流变抛光方法加工单晶碳化硅材料,能够获得亚纳米级表面粗糙度。 展开更多

关键词 碳化硅晶片 磁流变抛光 大抛光模 表面粗糙度 电磁场

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碳化硅晶圆的快速高质量复合加工方法 被引量：8

2

作者 杨超 李福坤 +2 位作者 任婷 魏源松 白杨 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第13期141-146,共6页

为了提升单晶碳化硅(SiC)材料的抛光效率及表面质量,提出了将传统抛光与磁流变抛光(MRF)相结合的新方法,并对一块直径为100 mm的单晶SiC晶圆进行实际加工。首先,采用环抛技术将单晶SiC晶圆表面粗糙度快速加工至0.6 nm左右;然后,通过配... 为了提升单晶碳化硅(SiC)材料的抛光效率及表面质量,提出了将传统抛光与磁流变抛光(MRF)相结合的新方法,并对一块直径为100 mm的单晶SiC晶圆进行实际加工。首先,采用环抛技术将单晶SiC晶圆表面粗糙度快速加工至0.6 nm左右;然后,通过配制特殊的磁流变抛光液,采用磁流变抛光技术对晶圆进行35 min快速均匀抛光,改善了SiC晶圆表面的缺陷,消除了晶圆亚表面损伤;最后,采用纳米金刚石抛光液,通过环抛对SiC晶圆进行精抛光,获得了粗糙度为0.327 nm的高表面质量单晶SiC晶圆。该方法将单晶SiC晶圆的加工时间缩短了约7 h,有利于提升SiC晶圆的加工效率、精度及质量。 展开更多

关键词 光学制造 碳化硅晶圆 磁流变抛光 环抛 表面质量 亚表面损伤

原文传递

SiC MOSFET栅极氧化层缺陷检测

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作者 龚瑜 黄彩清 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期190-199,共10页

SiC以其耐高压,高频,高温和高功率密度的材料特性,广泛应用于高效电能转换领域。而其栅氧化层可靠性是评价器件可靠性的重要部分。本文根据SIC MOSFET结构特性和栅氧化层缺陷的形成机理,对一批应力筛选实验失效的样品进行研究,提出了一... SiC以其耐高压,高频,高温和高功率密度的材料特性,广泛应用于高效电能转换领域。而其栅氧化层可靠性是评价器件可靠性的重要部分。本文根据SIC MOSFET结构特性和栅氧化层缺陷的形成机理,对一批应力筛选实验失效的样品进行研究,提出了一种针对SIC-MOSFET的栅氧化层缺陷检测方法。方法使用了正面和背面失效EMMI定位了相同缺陷位置,同时利用聚焦离子束分析等方法找到了栅氧化层物理损伤点,对碳化硅晶圆级别异物缺陷完成了成分分析,验证了晶圆级栅极氧化层异物缺陷对于栅氧化层质量和可靠性的影响,对于SiC MOSFET的早期失效研究有着重要的参考作用。 展开更多

关键词 碳化硅 晶圆缺陷 栅氧化层缺陷 高温栅偏实验

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碳化硅晶片的超精密抛光工艺 被引量：2

4

作者 甘琨 刘彦利 +1 位作者 史健玮 胡北辰 《电子工艺技术》 2023年第2期51-54,共4页

使用化学机械抛光(CMP)方法对碳化硅晶片进行了超精密抛光试验,探究了滴液速率、抛光头转速、抛光压力、抛光时长及晶片吸附方式等工艺参数对晶片表面粗糙度的影响,并对工艺参数进行了优化,最终得到了表面粗糙度低于0.1 nm的原子级光滑... 使用化学机械抛光(CMP)方法对碳化硅晶片进行了超精密抛光试验,探究了滴液速率、抛光头转速、抛光压力、抛光时长及晶片吸附方式等工艺参数对晶片表面粗糙度的影响,并对工艺参数进行了优化,最终得到了表面粗糙度低于0.1 nm的原子级光滑碳化硅晶片。 展开更多

关键词 碳化硅晶片 超精密抛光 表面粗糙度

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碳化硅晶片减薄工艺对表面损伤的影响

5

作者 谢贵久 张文斌 +2 位作者 王岩 宋振 张兵 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第6期967-972,共6页

随着碳化硅功率器件和芯片技术的快速发展,对碳化硅物理强度、散热性及尺寸要求越来越高,因而,对碳化硅晶片的减薄处理逐渐成为晶圆加工的重要课题。由于碳化硅材料断裂韧性较低,在减薄加工过程中易开裂,碳化硅晶片的高效率、高质量加... 随着碳化硅功率器件和芯片技术的快速发展,对碳化硅物理强度、散热性及尺寸要求越来越高,因而,对碳化硅晶片的减薄处理逐渐成为晶圆加工的重要课题。由于碳化硅材料断裂韧性较低,在减薄加工过程中易开裂,碳化硅晶片的高效率、高质量加工成为急需突破的瓶颈。本文基于碳化硅晶片的磨削减薄工艺技术,从加工过程及基础原理出发,通过研究磨削减薄工艺中四个主要参数(砂轮粒度、砂轮进给率、砂轮转速和工作台转速)对晶片表面的损伤,如崩边和磨痕的影响,提出前退火减薄工艺,以提高晶片加工质量,降低晶片表面损伤。本研究工作揭示了晶片减薄工艺技术调控表面质量的方法,并在实验加工过程中验证成功,相关研究结果对加工难度大的硬脆材料晶片减薄技术具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 碳化硅晶圆 减薄工艺 退火处理 表面损伤 砂轮粒度 损伤深度

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碳化硅晶片生产废水处理工程实例

6

作者 訾培建 《当代化工研究》 CAS 2024年第15期96-98,共3页

本研究选取上海某碳化硅晶片制造企业的生产废水处理项目进行案例分析。该企业的生产废水分别排至含氟、含氨、研磨及最终中和处理系统进行处理,采用化学沉淀、吹脱-吸收、混凝沉淀、酸碱中和等工艺进行处理,运行结果表明,废水处理最终... 本研究选取上海某碳化硅晶片制造企业的生产废水处理项目进行案例分析。该企业的生产废水分别排至含氟、含氨、研磨及最终中和处理系统进行处理,采用化学沉淀、吹脱-吸收、混凝沉淀、酸碱中和等工艺进行处理,运行结果表明,废水处理最终出水水质满足《电子工业水污染物排放标准》(GB 39731—2020)中表1要求。本研究不仅为碳化硅晶片制造业的废水处理提供了技术参考,还针对废水排放量超出行业基准排水量的问题,提出了加强废水回收利用、中水回用等切实可行的改进措施。 展开更多

关键词 碳化硅晶片 废水处理 悬浮物 氨氮 氟化物 沉淀 酸碱中和

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基于深度学习的高精度晶圆缺陷检测方法研究 被引量：4

7

作者 史浩琛 金致远 +3 位作者 唐文婧 王静 蒋楷 夏伟 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2022年第11期79-90,共12页

为了解决半导体制造领域缺陷检测中出现的检测效率低、错误率高、结果不稳定、成像精度低下导致无法精确地检测出不同种类的缺陷等问题,本文利用定制的CCD工业相机搭配高倍率的光学显微镜采集晶圆表面的扫描图像,结合改进的YOLOv4算法,... 为了解决半导体制造领域缺陷检测中出现的检测效率低、错误率高、结果不稳定、成像精度低下导致无法精确地检测出不同种类的缺陷等问题,本文利用定制的CCD工业相机搭配高倍率的光学显微镜采集晶圆表面的扫描图像,结合改进的YOLOv4算法,实现了基于深度学习的高精度晶圆缺陷检测方法。实验表明,对于碳化硅晶圆缺陷,提出的方法模型可以识别各种复杂条件下的不同种类缺陷,具有良好的鲁棒性。对缺陷的平均识别精度达到99.24%,相较于YOLOv4-Tiny和原YOLOv4分别提升10.08%和1.92%。对缺陷的平均每图识别时间达到0.028 3 s,相较于基于Halcon软件方法和OpenCV模板匹配方法分别提升93.42%和90.52%,优于其他常规的晶圆缺陷检测方法,已实现在自主设计的验证系统和应用平台上稳定运行。 展开更多

关键词 深度学习 晶圆缺陷检测 碳化硅晶圆 YOLOv4

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碳化硅晶圆切割方法综述 被引量：2

8

作者 邹苗苗 窦菲 《超硬材料工程》 CAS 2022年第3期35-41,共7页

碳化硅在功率器件的制造中具有巨大的应用价值,随着高功率半导体市场份额的不断增加,超薄大直径碳化硅晶圆的需求量日益增加。但是由于碳化硅是典型的硬脆性材料,晶圆切割的难度大,而且切割成本占晶圆生产总成本的50%,因此需要研究碳化... 碳化硅在功率器件的制造中具有巨大的应用价值,随着高功率半导体市场份额的不断增加,超薄大直径碳化硅晶圆的需求量日益增加。但是由于碳化硅是典型的硬脆性材料,晶圆切割的难度大,而且切割成本占晶圆生产总成本的50%,因此需要研究碳化硅晶圆切割方法以降低生产成本,提高材料利用率。文章系统总结了碳化硅晶圆的切割方法,介绍了线锯切割、激光热裂法、激光隐形切割碳化硅晶圆的原理和优缺点,最后论述了碳化硅激光隐形切割法研究的进展以及目前所面临的挑战,并且提出了该方法在未来的碳化硅晶圆切割领域将具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 碳化硅 晶圆切割 线锯法 激光热裂法 隐形切割

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碳化硅粒径变化对多晶硅片总厚度偏差的影响 被引量：2

9

作者 杨兴林 陶大庆 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2013年第3期44-49,共6页

在简述多晶硅片加工技术的基础上,重点阐述了碳化硅这个因素对于多晶硅片切片的影响。通过实验设计方法设计出来一组单因素的实验,把碳化硅粒径作为变量,总厚度偏差(TTV)和过程能力指数(CPK)作为输出,使用Mintab软件对实验结果进行分析... 在简述多晶硅片加工技术的基础上,重点阐述了碳化硅这个因素对于多晶硅片切片的影响。通过实验设计方法设计出来一组单因素的实验,把碳化硅粒径作为变量,总厚度偏差(TTV)和过程能力指数(CPK)作为输出,使用Mintab软件对实验结果进行分析,得到相关的分析结果。经过理论分析和实验结果进行对比可知:1 500#碳化硅切割出来多晶硅片的TTV值比1 200#碳化硅的减小了3.72%,即1 500#碳化硅切割出的多晶硅片TTV明显优于1 200#碳化硅。 展开更多

关键词 碳化硅颗粒 多晶硅片 总厚度偏差 过程能力指数

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碳化硅晶圆划片技术研究 被引量：1

10

作者 高爱梅 黄卫国 韩瑞 《电子工业专用设备》 2020年第1期32-35,共4页

碳化硅(SiC)材料具有禁带宽度大、导热性好、载流子迁移率高等优点,是第三代半导体材料的代表之一。因其莫氏硬度大,致使划片难度增大,严重制约了碳化硅器件的规模化发展;通过分析碳化硅的材料特性和现有划片技术特点,结合工艺试验,提... 碳化硅(SiC)材料具有禁带宽度大、导热性好、载流子迁移率高等优点,是第三代半导体材料的代表之一。因其莫氏硬度大,致使划片难度增大,严重制约了碳化硅器件的规模化发展;通过分析碳化硅的材料特性和现有划片技术特点,结合工艺试验,提出了几种碳化硅晶圆的划片方法,给出工艺参数并分析各自的优缺点,获得了理想的加工工艺。 展开更多

关键词 碳化硅划片 晶圆划片 隐形划片

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划痕速率和晶向对6H-SiC单晶片划痕特征的影响

11

作者 张银霞 黄鹏举 郜伟 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2644-2651,共8页

采用微纳米力学测试系统对6H-Si C单晶片开展了不同速率和不同晶向的划痕试验,对划痕的摩擦系数、划痕切削深度以及表面三维形貌进行分析,进而研究划痕速率和晶向对6H-SiC单晶片划痕特征的影响。结果表明:当静载荷4 N和6 N、划痕速率从0... 采用微纳米力学测试系统对6H-Si C单晶片开展了不同速率和不同晶向的划痕试验,对划痕的摩擦系数、划痕切削深度以及表面三维形貌进行分析,进而研究划痕速率和晶向对6H-SiC单晶片划痕特征的影响。结果表明:当静载荷4 N和6 N、划痕速率从0.2 mm/min到1.6 mm/min时,随着载荷及划痕速率增大,划痕摩擦系数、划痕切削深度和划痕宽度等增大,SiC单晶片塑性变形区域增大,表面更粗糙。低速时摩擦系数较小,在一定程度上会减小划头的磨损速率。不同晶向的划痕材料堆积和凹坑程度不同,沿[1120]和[1120]晶向划痕的摩擦系数、划痕峰高和谷深较小,而沿[2110]和[1210]晶向划痕时较大,前者比后者较易实现塑性域加工。 展开更多

关键词 碳化硅晶片 划痕速率 晶向 表面形貌

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4HN碳化硅外延片标准研究

12

作者 杨龙 赵丽霞 《中国标准化》 2019年第S01期54-56,共3页

本文通过介绍碳化硅材料的发展趋势,提出了碳化硅外延片标准体系建立对产业发展的意义。标准中规定了SiC同质外延片使用的衬底参数规范、外延片测试表征方法及技术规范、包装运输及储存。本标准的提出将碳化硅衬底参数与测试方法及技术... 本文通过介绍碳化硅材料的发展趋势,提出了碳化硅外延片标准体系建立对产业发展的意义。标准中规定了SiC同质外延片使用的衬底参数规范、外延片测试表征方法及技术规范、包装运输及储存。本标准的提出将碳化硅衬底参数与测试方法及技术规范结合,大大降低了衬底因素对产品质量的影响,促进了外延技术和产品质量的提升。 展开更多

关键词 碳化硅 标准体系 外延片 技术规范

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SiC减薄工艺及薄片SiC肖特基二极管的制备

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作者 刘敏 郑柳 +1 位作者 何志 王文武 《微纳电子技术》 北大核心 2020年第9期681-686,719,共7页

研究了研削工艺中磨轮目数对被减薄碳化硅(SiC)表面和欧姆接触的影响,并基于减薄工艺和激光退火工艺成功制备出170μm薄片SiC肖特基二极管。先后经过2 000目和7 000目磨轮减薄,衬底厚度从346μm降至170μm,晶圆减薄后表面粗糙度为5.4 n... 研究了研削工艺中磨轮目数对被减薄碳化硅(SiC)表面和欧姆接触的影响,并基于减薄工艺和激光退火工艺成功制备出170μm薄片SiC肖特基二极管。先后经过2 000目和7 000目磨轮减薄,衬底厚度从346μm降至170μm,晶圆减薄后表面粗糙度为5.4 nm。采用激光退火技术制备被减薄SiC样品背面欧姆接触,比接触电阻率达2.28×10^-5Ω·cm^2。在正向压降为1.5 V时,未减薄SiC肖特基二极管正向导通电流密度为488 A/cm^2,170μm薄片SiC肖特基二极管正向导通电流密度为638 A/cm^2,电流密度提升了30.7%,意味着通态损耗降低了30.7%,减薄后通态电阻降低了23.58%。同时,两种SiC肖特基二极管的反向特性、肖特基结电容、雪崩电流等电学特性几乎一致,说明减薄和激光退火工艺未对其他电学特性带来负面影响。 展开更多

关键词 碳化硅(SiC) 晶圆减薄 肖特基二极管 激光退火 通态电阻 通态损耗

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线锯切片技术及其在碳化硅晶圆加工中的应用 被引量：1

14

作者 张俊然 朱如忠 +6 位作者 张玺 张序清 高煜 陆赟豪 皮孝东 杨德仁 王蓉 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第3期365-379,共15页

作为制备半导体晶圆的重要工序,线锯切片对半导体晶圆的质量具有至关重要的影响。本文以发展最成熟的硅材料为例,介绍了线锯切片技术的基本理论,特别介绍了线锯切片技术的力学模型和材料去除机理,并讨论了线锯制造技术及切片工艺对材料... 作为制备半导体晶圆的重要工序,线锯切片对半导体晶圆的质量具有至关重要的影响。本文以发展最成熟的硅材料为例,介绍了线锯切片技术的基本理论,特别介绍了线锯切片技术的力学模型和材料去除机理,并讨论了线锯制造技术及切片工艺对材料的影响。在此基础上,综述了线锯切片技术在碳化硅晶圆加工中的应用和技术进展,并分析了线锯切片技术对碳化硅晶体表面质量和损伤层的影响。最后,本文指出了线锯切片技术在碳化硅晶圆加工领域面临的挑战与未来的发展方向。 展开更多

关键词 线锯切片 硬脆材料 单晶碳化硅 晶圆加工 砂浆线切割 金刚线切割

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