碳化硅工藝流程

　　目前全球95%以上的半導體元件，都是以第一代半導體材料硅作為基礎功能材料，不過隨著電動車、5G等新應用興起，硅基半導體受限硅材料的物理性質，在性能上有不易突破的瓶頸，因此以氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）為代表的第三代半導體材料開始受到重視。

　　在第三代半導體材料中，SiC具有禁帶寬度大、擊穿電場高、飽和電子漂移速度高、熱導率大等特點，可應用于1200伏特以上的高壓環境，因此在嚴苛環境中有著明顯優勢。

　　同時，SiC晶體因其與外延層材料GaN具有高匹配的晶格常數和熱膨脹系數及良好的熱導率，是GaN基器件的理想襯底材料，如LED和LD（半導體機關器，laser diode）。[1]因此，SiC晶體材料已經成為半導體照明技術領域不可缺少的襯底材料。

　　其中，SiC襯底加工技術是器件制作的重要基礎，其表面加工的質量和精度的優劣，直接影響外延薄膜的質量及其器件的性能，因此在其應用中均要求晶片表面超光滑、無缺陷、無損傷，表面粗糙度值達納米級以下。

　　然而，由于SiC晶體具有高硬、高脆、耐磨性好、化學性質極其穩定的特點，這使得SiC晶片的加工變得非常困難。

　　SiC單晶片的超精密加工工藝，按照其加工順序，主要經歷以下幾個過程：定向切割、研磨（粗研磨、精研磨）、拋光（機械拋光）和超精密拋光（化學機械拋光）。

　　碳化硅生產工藝流程簡述如下:

　　⑴、原料破碎

　　采用錘式破碎機對石油焦進行破碎,破碎到工藝要求的粒徑。

　　⑵、配料與混料

　　配料與混料是按照規定配方進行稱量和混勻的過程。本項目配料采用平臺,混料采用混凝土攪拌機,按照工藝要求對石油焦和石英砂進行配料、混料作業。

　　⑶、電爐準備

　　電爐準備是把上次用過的爐重新修整、整理,以再次投入使用。作業內容包括潔理爐底料,修整電極,清理爐墻并修補,去裝力、1擋,

　　檢查、排除爐的其他缺陷。

　　⑷、裝爐

　　裝爐是按照規定的爐料類別、部位、尺寸往爐內裝填反應料、保溫料、爐芯材料,并砌筑具有保溫和盛料作用的熔煉爐側墻。

　　⑸、送電冶煉

　　冶煉爐與變壓器接通之后即可送電。送電開始15min投以明火,點燃CO,冶煉過程持續170h。

　　⑹、冷卻

　　冶煉爐停爐之后進行自然冷卻,然后進行扒爐(卸爐墻,扒乏料),繼續進行自然冷卻。

　　⑺、出爐分級

　　出爐分級是從爐上取下結晶塊、石墨,并把一級品、二級品、石墨等物分開的過程。本項目出爐分級采用爐外分級法,人工劈開結晶筒,將成塊狀的結晶筒運往分級場,進行人工分級。