拉晶
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拉晶工艺
阿拉伯梳子
2001-2011: 专精于功能设计、需求分析和架构设计，为技术领域的多面手。
2011-2017: 转型至管理岗位，积累了丰富的产品开发、需求管理、项目管理和售前支持经验。
2017-2021: 深入半导体行业，涉猎拉晶、外延片、晶圆制造等多个环节，并在项目管理、客户管理及售前支持方面继续精进。
我的职业生涯就像一部不断升级的科技产品，从最初的功能设计到管理经验的积累，再到深入半导体行业的探索，最后成为专家顾问，仿佛一直在追赶最新的科技潮流。不过，我得承认，虽然在不断的进步，但我的发际线却没有跟上步伐，看来我是用头发换经验了。
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SIC知识（8）--碳化硅的制备难点
6. 器件制造难点：碳化硅器件制造过程中的掺杂步骤需要在高温下完成，且需要采用高温离子注入的方式，这与传统硅基器件的扩散工艺不同。这些步骤需要精密的设备和严格的工艺控制，以确保器件的结构和功能。综上所述，碳化硅的制备难点相较于传统硅基器件主要在于更高的制备温度、更慢的生长速度、晶型控制的复杂性、后加工的难度、外延工艺的低效率以及器件制造的特殊要求和较高的成本。- **数据管理**：需要有效的数据管理系统来跟踪和记录生产过程中的每一个步骤，包括原料的批次、生长条件、加工参数等，以确保产品质量的可追溯性。原创 2024-04-27 11:14:01 · 1016 阅读 · 0 评论 -
SIC知识--（7）：硅舟及碳化硅舟
01、硅舟是什么硅舟是为扩散工艺设计的，由于硅舟和硅片均使用高纯硅材料，具有相同的物理性质，因此可以避免因为热膨胀系数和热导系数不同，造成的晶格错位，提升硅片良率。可替代现有的石英和碳化硅产品，代表的是高纯度高性能的技术。它对消除颗粒至关重要。消除这些影响以提高良率，使得硅熔接舟成为新一代集成电路架构中重要的载体。可用于卧式炉和立式炉。它是一种在半导体制造过程中广泛使用的材料，主要用于承载和处理硅片。硅舟有多种类型和应用，包括但不限于盒式硅舟、一体式硅舟、碳化硅舟等。原创 2024-04-13 13:16:59 · 2103 阅读 · 0 评论 -
SIC知识--（2）：衬底生产工艺难点
碳化硅产业链中，衬底供应商占据了核心话语权，主要体现在价值分配上。碳化硅衬底在产业链中占据了47%的比重，外延层占比23%，而器件设计和制造共占30%。这种价值量倒挂的现象主要源于前两者所面临的高技术壁垒。衬底长晶过程中存在三大技术难点：条件控制严格、长晶速度慢和晶型要求高。这些难点导致了加工过程的难度增加，进而造成了低产品良率和高成本。外延层的厚度和掺杂浓度是影响最终器件性能的关键参数。在碳化硅衬底的生产过程中，晶体生长是最核心的工艺环节，而切割环节则是产能的瓶颈。原创 2024-04-10 19:14:56 · 1871 阅读 · 0 评论 -
SIC知识--（1）：来龙去脉
CVD是制备碳化硅涂层的常用方法，通过在高温下分解含硅及碳的原料气体，生成碳原子和硅原子，并在基底表面形成键合反应，制备出碳化硅涂层。50年代至60年代，随着化学气相沉积（CVD）技术的发展，美国贝尔实验室的科学家Rustum Roy等人开始研究CVD SiC技术，开发了SiC气相沉积工艺，为SiC涂层材料的CVD制备奠定了基础。碳化硅的晶体结构种类繁多，达200多种，主要分为立方结构（3C）、六方结构（H）和菱面结构（R），例如2H-SiC、3C-SiC、4H-SiC、6H-SiC和15R-SiC等。原创 2024-04-10 19:12:31 · 1226 阅读 · 0 评论 -
晶圆为什么要抛光？
晶圆的最终命运是被切成一枚枚芯片（die)，封装在暗无天日的小盒子里，只露出几枚引脚，芯片会看阈值，阻值，电流值，电压值，就是没人看它的颜值，我们在制程中，反复给晶圆打磨抛光，，这是因为随着芯片制程的缩小，光刻机的镜头要实现纳米级的成像分辨率，就得拼命增大镜片的数值孔径（Numerical Aperture)，但这同时会导致焦深（DoF）的下降，。简单说就是光刻机为了提高成像精度，牺牲了对焦能力，像新一代的EUV光刻机，数值孔径0.55，但垂直方向上的焦深，总共只有45纳米，光刻时的最佳成像区间则会更小。原创 2024-03-20 19:55:01 · 974 阅读 · 0 评论 -
SIC知识--（4）：晶锭缺陷小知识
晶锭缺陷是在碳化硅（SiC）晶体生长过程中产生的晶体结构缺陷，尤其是在使用物理气相输运（PVT）法生长4H-SiC晶锭时。这些缺陷会影响晶体的电学和机械性能，限制其在高性能电子和光电子器件中的应用。了解晶锭缺陷的产生原因及控制方法对于优化生长过程和提高晶体质量具有重要意义。原创 2024-02-27 16:11:16 · 1983 阅读 · 0 评论 -
拉晶用的块状多晶硅是怎么来的？
在电极和多晶硅棒之间的水介质中，电脉冲产生大量的电荷，这些电荷在极短的时间内轰击多晶硅棒，这会在其内部产生强烈的振动，而使多晶硅棒裂解。多晶硅块首先在炉中加热至高温，然后迅速从高温环境转移到冷却水中，由于热胀冷缩的作用，多晶硅便出现裂解，再轻轻敲击，多晶硅即可粉碎为块状。颚式破碎机是通过动颚和静颚之间的相对运动来破碎物料。中的，但是通过改良西门子法制得的多晶U型硅棒，长度在2.5米左右，因此需要一个破碎过程，才能形成块状尺寸的多晶硅。目前的破碎方法主要有：人工破碎，机械破碎，热淬破碎，高压脉冲放电破碎等。原创 2024-02-27 15:58:19 · 279 阅读 · 0 评论 -
SIC知识（9）--碳化硅晶片C面和Si面详解
数字放在前面，用来表示基本重复单元的Si-C双原子层的层数。SiC 晶体结构还可以采用层状结构方法描述，如图所示，晶体中的若干C原子均占据在同一平面上的六方格位点中，形成一个C原子密排层，而Si原子也占据在同一平面上的六方格位点中并形成一个Si原子密排层。SiC是一种Si元素和C元素以1:1比例形成的二元化合物，即百分之五十的硅（Si）和百分之五十的碳（C），其基本结构单元为 Si-C 四面体。举个例子，Si原子直径大，相当于苹果，C原子直径小，相当于橘子，把数量相等的橘子和苹果堆在一起就成了SiC晶体。原创 2024-02-21 17:50:20 · 3954 阅读 · 0 评论 -
SIC知识--（5）：单晶衬底的常用检测技术
AFM的核心部件是一根微小的悬臂，其一端固定，另一端带有微小的针尖。特别是在SiC功率半导体器件中，由于采用了同质外延技术，衬底的质量直接影响外延材料的品质，进而决定了功率半导体器件的性能。因此，AFM是一种高效、精准的方式，用于分析SiC衬底表面的微观结构和粗糙度，对于提升半导体器件的质量和性能具有重要意义。在SiC生长过程中形成的晶体缺陷和污染可能会延伸到外延层和表面，形成各种表面缺陷，如胡萝卜缺陷、多型夹杂物、划痕等，这些缺陷可能进一步转化产生其他缺陷，从而对SiC器件的性能产生不利影响。原创 2024-01-14 14:43:36 · 1547 阅读 · 0 评论 -
SIC产业链简述
当前SiC产业还有一个明显的特征，由于产业处于早期，相当一部SiC企业，经过早期的技术探索，解决了从设备、材料、衬底晶片、器件全部环节，特别是长晶炉设备自研、衬底晶片材料自产自用，有利于工艺的把控，这是一个与第一代半导体产业不太一样的IDM模式。目前全球SiC产业链都处于早期，新能源汽车刚刚打开SiC功率器件的应用市场，所以国内SiC产业水平与国际巨头之间的差距并没有像第一代半导体产业那么大，国内已经覆盖了从原材料、设备、衬底晶片、外延片、芯片和器件全产业链。原创 2024-01-02 11:44:56 · 598 阅读 · 0 评论 -
第三代半导体材料-碳化硅（SiC）详述
每一种半导体材料属性和应用领域各不相同，不管是主流的Si，还是专用领域的GaAs，甚至是下一代的SiC和GaN，各有各的擅长之处，所谓的代数编码，更体现在应用场景和普及时间的不同，行业足够大、需求足够多样，每一种材料都会找到适合的需求空间。，则得到2H-SiC，如果是ABAC…，则是6H-SiC。SiC与传统Si半导体相比，具有宽禁带（Si的3倍）、高导热率（Si的5倍） 、高的击穿电压（Si的10倍） 、高的电子饱和漂移速率（ Si的2.5倍），具有优异的功率半导体性能（体积小、能耗低、驱动力强）。原创 2023-12-31 12:09:24 · 13647 阅读 · 0 评论 -
SiC生长过程及各步骤造成的缺陷概述
颗粒夹杂物是由生长过程中下落的颗粒引起的，通过适当的清洁、仔细的泵送操作和气流程序的控制，它们的密度可以大大降低。通常，表面缺陷是由扩展的晶体缺陷和污染形成的。生长过程中的晶体缺陷和污染可能会延伸到外延层和晶圆表面，形成各种表面缺陷，包括胡萝卜缺陷、多型夹杂物、划痕等，甚至会反过来产生其他缺陷，导致对最终的SiC器件产生不利影响。有研究表明，在SiC外延生长过程中，TSD 转化为基底平面上的堆垛层错 (SF) 或胡萝卜缺陷，而外延层中的 TED 被证明是由外延生长过程中从基底上继承的BPD转化而来。原创 2023-12-28 13:40:49 · 1361 阅读 · 0 评论 -
点石成金＞＞＞从“沙粒”蜕变到“芯片”
传统封装需要将每个芯片都从晶圆中切割出来并放入模具中。晶圆级封装(WLP)则是先进封装技术的一种, 是指直接封装仍在晶圆上的芯片。WLP的流程是先封装测试，然后一次性将所有已成型的芯片从晶圆上分离出来。与传统封装相比，WLP的优势在于更低的生产成本。原创 2023-12-15 16:24:53 · 1024 阅读 · 0 评论 -
硅片制作工艺-详细图文版
外延生长的新单晶层可在导电类型、电阻率等方面与衬底不同，还可以生长不同厚度和不同要求的多层单晶，从而大大提高器件设计的灵活性和器件的性能。直拉法简称CZ法，CZ法的特点是在一个直筒型的热系统汇总，用石墨电阻加热，将装在高纯度石英坩埚中的多晶硅熔化，然后将籽晶插入熔体表面进行熔接，同时转动籽晶，再反转坩埚，籽晶缓慢向上提升，经过引晶、放大、转肩、等径生长、收尾等过程，得到单晶硅。由于在拉单晶的过程中，对于单晶硅棒的直径控制较难，所以为了得到标准直径的硅棒，比如6寸，8寸，12寸等等。，并且在尺寸误差上更小。原创 2023-12-11 20:51:51 · 2179 阅读 · 2 评论 -
拉晶工艺设备——切片机
单晶炉拉出硅棒后，经硅棒切断、外园整形，便用切片机切成薄片，供后续工艺使用。半导体行业使用的切片机按结构形式可分为立式切片机、卧式切片机，按刀片形式可分内圆切片机、外园切片机、多刀切片机、线切割机等如下图所示。切片机的切割刀具的基片是不锈钢环形薄片，内口镀有金刚砂（如下图），当刀片高速旋转时，不断磨削硅棒，从而完成切割硅片。这是切片机的核心部件。切片中静压轴承和切割进给都采用了液压作为动力，取片采用了压缩空气，所以该机还配备了液压气动单元。切片机会把切下的晶片进行片子厚度和平整度的自动测量，然后进行分类。原创 2023-11-11 19:44:42 · 607 阅读 · 0 评论