Развитие базовой технологии производства отечественных подложек полуизолирующего карбида кремния

Содержание

Слайд 2

Технология роста монокристаллов SiC 2

Технология роста монокристаллов SiC

2

Слайд 3

Политипы SiC Структурное упорядочение семейства естественных сверхрешеток SiC: вид упаковок А,

Политипы SiC

Структурное упорядочение семейства естественных сверхрешеток SiC: вид упаковок А, В,

С в пределах слоя; элементарные ячейки основных слоистых модификаций

3

Слайд 4

Сублимация синтезированного SiC на затравку 4

Сублимация синтезированного SiC на затравку

4

Слайд 5

Методы для достижения высокого удельного споротивления монокристаллов SiC: - высокотемпературное химическое

Методы для достижения высокого удельного споротивления монокристаллов SiC:
- высокотемпературное химическое осаждение

из газовой фазы (метод HTCVD);
- компенсационное легирование кристаллов SiC в процессе роста;
- рост монокристаллов SiC методом газофазного транспорта и осаждения (метод PVT) на основе источника SiC с исходным низким содержанием примесей.

5

Слайд 6

Развитие базовой технологии производства подложек SiC Блок-схема технологического маршрута 6

Развитие базовой технологии производства подложек SiC

Блок-схема технологического маршрута

6

Слайд 7

Круглая шлифовка монокристаллов 7 Станок круглой шлифовки 3У10 МСМ Диаметры, с

Круглая шлифовка монокристаллов

7

Станок круглой шлифовки 3У10 МСМ

Диаметры, с которыми

работаем:
50.8 мм
76.2 мм
Слайд 8

Установка рентгеновской ориентации 8 MTI EQ-DX 100 Точность ориентации:

Установка рентгеновской ориентации

8

MTI EQ-DX 100

Точность ориентации:
< 0,250

Слайд 9

Резка слитка на пластины 9 Станок многопроволочной резки Takatori MWS 45

Резка слитка на пластины

9

Станок многопроволочной резки
Takatori MWS 45

SN

Время процесса:
35 ÷ 50 часов
TTV ~10 мкм, Warp\Bow ~15 мкм
Методы оптимизация:
Переход на ролики с меньшим шагом, подбор более экономичных режимов резки. Замена расходных материалов отечественными аналогами.
Цель оптимизации:
Увеличение количества подложек с одного кристалла, сокращение времени процесса при сохранении качества.

Слайд 10

Изготовление фаски на подложках 10 Станок изготовления фаски TSK EP-3800 Edge

Изготовление фаски на подложках

10

Станок изготовления фаски
TSK EP-3800 Edge Grinder
Время процесса:

от 1 ÷ 8 часов. Ширина фаски от 100 до 400 мкм.
Слайд 11

Шлифовка и полировка подложек SiC 11 Станок двусторонней шлифовки/полировки: Peter Wolters

Шлифовка и полировка подложек SiC

11

Станок двусторонней шлифовки/полировки:
Peter Wolters AC470L
Процесс

шлифоки:
Макс. загрузка на 1 процесс: 6 подложек Ø 76.2 мм
Разброс по толщине: ~5 мкм
Прогиб и коробление: ~10 мкм
Шероховатость: ~10 нм
Процесс полировки:
Макс. загрузка на 1 процесс: 6 подложек Ø 76.2 мм
Разброс по толщине: ~2 мкм
Прогиб и коробление: ~5 мкм
Шероховатость: ~5 нм

Оптимизация:
Переход от двухкомпонентной суспензии для шлифовки (BC+SiC) на алмазную суспензию.
Сокращение времени обработки
снижение стоимости процессов шлифовки;
уменьшение нарушенного слоя

Слайд 12

Химико-механическая полировка подложек 12 Станок ХМП SpeedFam GPAW 32 Атомарно-гладкая поверхность с шероховатостью 1÷2 Å

Химико-механическая полировка подложек

12

Станок ХМП SpeedFam GPAW 32

Атомарно-гладкая
поверхность с
шероховатостью
1÷2 Å

Слайд 13

Финишная отмывка и упаковка 13 Каскад УЗ-ванн Центрифуга Вакуумный упаковщик

Финишная отмывка и упаковка

13

Каскад УЗ-ванн Центрифуга Вакуумный упаковщик

Слайд 14

Участок метрики подложек SiC 14 Бесконтактное измерение толщины и прогиба Картографирование удельного сопротивления

Участок метрики подложек SiC

14

Бесконтактное измерение
толщины и прогиба

Картографирование удельного сопротивления

Слайд 15

Промышленная технология производства подложек SiC 15 Полный цикл изготовления подложек качества «epi-ready»: 1 месяц

Промышленная технология производства подложек SiC

15

Полный цикл изготовления подложек качества «epi-ready»:
1

месяц
Слайд 16

Эпитаксиальный рост гетероструктур GaN на SiC: - метод газофазной эпитаксии из

Эпитаксиальный рост гетероструктур GaN на SiC:
- метод газофазной эпитаксии из металл-органических

соединений (MOCVD) в НТЦ микроэлектроники РАН, СПбГПУ и ЗАО «Элма-Малахит»;
- метод молекулярно-пучковой эпитаксии (MBE) в ЗАО «Светлана-Рост»;
- хлорид-гидридная эпитаксия (HVPE) в ФТИ им. А.Ф. Иоффе.

16