Procesamiento de lingotes de SiC

Como representante de los materiales semiconductores de tercera generación, el carburo de silicio (SiC) cuenta con una amplia banda prohibida, alta conductividad térmica, alto campo eléctrico de ruptura y alta movilidad de electrones, lo que lo convierte en un material ideal para dispositivos de alto voltaje, alta frecuencia y alta potencia. Supera eficazmente las limitaciones físicas de los dispositivos semiconductores de potencia tradicionales basados ​​en silicio y es aclamado como un material de energía verde que impulsa la "nueva revolución energética". En el proceso de fabricación de dispositivos de energía, el crecimiento y procesamiento de sustratos monocristalinos de SiC son fundamentales para el rendimiento y el rendimiento.

El método PVT es el método principal utilizado actualmente en la producción industrial para el cultivo.Lingotes de SiC. La superficie y los bordes de los lingotes de SiC producidos en el horno son irregulares. Primero deben someterse a orientación con rayos X, laminado externo y rectificado superficial para formar cilindros lisos de dimensiones estándar. Esto permite el paso crítico en el procesamiento de lingotes: el corte, que implica el uso de técnicas de corte de precisión para separar el lingote de SiC en múltiples rodajas finas.

Actualmente, las principales técnicas de corte incluyen el corte con alambre de lechada, el corte con alambre de diamante y el despegue con láser. El corte con alambre en lechada utiliza alambre abrasivo y lechada para cortar el lingote de SiC. Este es el método más tradicional entre varios enfoques. Si bien es rentable, también presenta velocidades de corte lentas y puede dejar capas de daño profundo en la superficie del sustrato. Estas capas de daño profundo no se pueden eliminar de manera efectiva incluso después de procesos posteriores de esmerilado y CMP, y se heredan fácilmente durante el proceso de crecimiento epitaxial, lo que resulta en defectos como rayones y líneas escalonadas.

El aserrado con hilo de diamante utiliza partículas de diamante como abrasivo y gira a altas velocidades para cortar.Lingotes de SiC. Este método ofrece velocidades de corte rápidas y daños superficiales superficiales, lo que ayuda a mejorar la calidad y el rendimiento del sustrato. Sin embargo, al igual que el aserrado con lodo, también sufre una importante pérdida de material de SiC. El despegue por láser, por otro lado, utiliza los efectos térmicos de un rayo láser para separar lingotes de SiC, proporcionando cortes de alta precisión y minimizando el daño al sustrato, ofreciendo ventajas en velocidad y pérdida.

Después de la orientación, laminado, aplanamiento y aserrado antes mencionados, el lingote de carburo de silicio se convierte en una delgada rebanada de cristal con una deformación mínima y un espesor uniforme. Los defectos que antes no se podían detectar en el lingote ahora se pueden detectar para una detección preliminar durante el proceso, lo que proporciona información crucial para determinar si se debe continuar con el procesamiento de la oblea. Los principales defectos detectados son: cristales perdidos, microtubos, huecos hexagonales, inclusiones, color anormal de caras pequeñas, polimorfismo, etc. Se seleccionan obleas calificadas para el siguiente paso del procesamiento de obleas de SiC.

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