碳化硅單晶在自然界極其稀有，幾乎不存在。只能依靠人工合成制備。目前工業(yè)生產(chǎn)碳化硅襯底材料以物理氣相升華法為主，這種方法需要在高溫真空環(huán)境下將粉料升華，然后通過溫場的控制讓升華后的組分在籽晶表面生長從而獲得碳化硅晶體。整個過程在密閉空間內(nèi)完成，有效的監(jiān)控手段少，且變量多，對于工藝控制精度要求極高。天岳先進自主掌握了從粉料合成到晶體生長、加工的完整全工藝過程。
Si和C按1:1比例合成SiC多晶顆粒
粉料是晶體生長的原料來源，其粒度、純度都會直接影響晶體質(zhì)量
特別是半絕緣襯底的制備過程中，對于粉料的純度要求極高（雜質(zhì)含量低于0.5ppm）
作為晶體生長的基底，為晶體生長提供基礎(chǔ)晶格結(jié)構(gòu)同樣也是決定晶體質(zhì)量的核心原料
物理氣相升華法（簡稱PVT）
對原料進行加熱，通過氣相升華和溫場控制
使升華的組分在籽晶表面再結(jié)晶
將生長出的晶體切成片狀
由于碳化硅的硬度僅次于金剛石，屬于高硬脆性材料
因此切割過程耗時久，易裂片
研磨拋光是將襯底表面加工至原子級光滑平面
襯底的表面狀態(tài)，例如表面粗糙度，厚度均勻性都會直接影響外延工藝的質(zhì)量
用于去除加工過程中殘留的顆粒物以及金屬雜質(zhì)
最終檢測可以獲取襯底表面、面型、晶體質(zhì)量等全面的質(zhì)量信息
幫助下游工藝進行追溯
來源：https://www.sicc.cc/product4.html
原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦半導(dǎo)體網(wǎng)）：碳化硅單晶襯底生產(chǎn)流程