大多数蓝宝石基板厂家为了追求稳定性,多采用日本的研磨机台以及原厂的多晶钻石液。但是随着成本压力的升高以及国内耗材水准的提升,目前国内的耗材产品已经可以替代原厂产品,并且显著降低成本。
说到多晶钻石液不妨多说两句,对于多晶钻石液的微粉部分,一般要求颗粒度要集中,形貌要规整,这样可以提供持久的切削力且表面刮伤比较均匀。国内可以生产多晶钻石微粉的厂家有北京国瑞升和四川久远,而国瑞升同时可以自己生产钻石液,因此在品质与成本上具有较大优势。美国的Diamond InnovaTIon近推出了“类多晶钻石” ,实际是对普通单晶钻石的一种改良,虽然比较坚固的结构能提供较高的切削力,电子,但是同时也更容易造成较深的刮伤。
4. 抛光:多晶钻石虽然造成的刮伤明显小于单晶钻石,但是仍然会在蓝宝石表面留下明显的刮伤,因此还会经过一道CMP抛光,去除所有的刮伤,留下的表面。CMP工艺原本是针对矽基板进行平坦化加工的一种工艺,回收电子产品,现在对蓝宝石基板同样适用。经过CMP抛光工艺的蓝宝石基板在经过层层检测,达到合格准的产品就可以交给外延厂进行磊晶了。
芯片的背部减薄制程
磊晶之后的蓝宝石基板就成为了外延片,外延片在经过蚀刻、蒸镀、电极制作、保护层制作等一系列复杂的半导体制程之后,还需要切割成一粒粒的芯片,根据芯片的大小,一片2英寸的外延片可以切割成为数千至上万个CHIP。前文讲到此时外延片的厚度在430um附近,由于蓝宝石的硬度以及脆性,普通切割工艺难以对其进行加工。目前普遍的工艺是将外延片从430um减薄至100um附近,然后再使用镭射进行切割。
硅片可以做什么
CZ硅主要用于二极管、太阳能电池、集成电路,也可作为外延片的衬底,如存储器电路通常使用Cz抛光片,主要是囚为其成本较低。当前CZ硅片直径可控制在3~12英寸之间。MCZ硅和CZ硅用途基本相似,但其性能好于CZ硅。
FZ硅主要用于高压大功率可控整流器件领域,在大功率输变电、电力机车、整流、变频、机电一体化、节能灯、电视机等系列产品的芯片中普遍采用。当前FZ硅片直径可控制在3~6英寸之间。
外延硅片主要用于晶体管和集成电路领域,如逻辑电路一般使用价格较高的外延片,因其在集成电路制造中有更好的适用性,并具有消除闩锁效应的能力。当前外延片的直径在3~12英寸之间。实际生产中是从成本和性能两方面考虑新用硅片的生产方法和规格的,当前仍是直拉法单晶硅材料应用为广泛。
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