Proceso de corte y molienda de sustrato

El material de sustrato de SiC es el núcleo del chip de SiC. El proceso de producción del sustrato es: después de obtener el lingote de cristal de SiC mediante crecimiento de monocristal; luego preparando elsustrato de SiCrequiere alisar, redondear, cortar, esmerilar (adelgazar); pulido mecánico, pulido mecánico químico; y limpieza, pruebas, etc. Proceso

Hay tres métodos principales de crecimiento de cristales: transporte físico de vapor (PVT), deposición química de vapor a alta temperatura (HT-CVD) y epitaxia en fase líquida (LPE). El método PVT es el método principal para el crecimiento comercial de sustratos de SiC en esta etapa. La temperatura de crecimiento del cristal de SiC es superior a 2000 °C, lo que requiere control de alta temperatura y presión. Actualmente, existen problemas como una alta densidad de dislocaciones y altos defectos cristalinos.

El corte del sustrato corta el lingote de cristal en obleas para su posterior procesamiento. El método de corte afecta la coordinación del rectificado posterior y otros procesos de las obleas de sustrato de carburo de silicio. El corte de lingotes se basa principalmente en el corte de mortero con múltiples hilos y el corte con sierra de hilo diamantado. La mayoría de las obleas de SiC existentes se cortan con hilo de diamante. Sin embargo, el SiC tiene una alta dureza y fragilidad, lo que da como resultado un bajo rendimiento de oblea y un alto costo de consumibles para cortar alambres. Preguntas avanzadas. Al mismo tiempo, el tiempo de corte de las obleas de 8 pulgadas es significativamente mayor que el de las obleas de 6 pulgadas, y el riesgo de que las líneas de corte se atasquen también es mayor, lo que resulta en una disminución del rendimiento.

La tendencia de desarrollo de la tecnología de corte de sustratos es el corte por láser, que forma una capa modificada dentro del cristal y desprende la oblea del cristal de carburo de silicio. Es un procesamiento sin contacto sin pérdida de material y sin daños por tensión mecánica, por lo que la pérdida es menor, el rendimiento es mayor y el método de procesamiento es flexible y la forma de la superficie del SiC procesado es mejor.

sustrato de SiCEl proceso de esmerilado incluye esmerilado (diluido) y pulido. El proceso de planarización del sustrato de SiC incluye principalmente dos rutas de proceso: molienda y adelgazamiento.

La molienda se divide en molienda gruesa y molienda fina. La solución principal del proceso de desbaste es un disco de hierro fundido combinado con un fluido de pulido de diamante monocristalino. Después del desarrollo del polvo de diamante policristalino y del polvo de diamante de tipo policristalino, la solución del proceso de molienda fina de carburo de silicio es una almohadilla de poliuretano combinada con un fluido de molienda fina de tipo policristalino. La nueva solución de proceso es una almohadilla de pulido en forma de panal combinada con abrasivos aglomerados.

El adelgazamiento se divide en dos pasos: triturado grueso y triturado fino. Se adopta la solución de máquina adelgazadora y muela abrasiva. Tiene un alto grado de automatización y se espera que sustituya la vía técnica de rectificado. La solución del proceso de adelgazamiento se simplifica y el adelgazamiento de muelas abrasivas de alta precisión puede ahorrar pulido mecánico de una cara (DMP) para el anillo de pulido; el uso de muelas abrasivas tiene una velocidad de procesamiento rápida, un fuerte control sobre la forma de la superficie de procesamiento y es adecuado para el procesamiento de obleas de gran tamaño. Al mismo tiempo, en comparación con el procesamiento de molienda de doble cara, el adelgazamiento es un proceso de procesamiento de una sola cara, que es un proceso clave para moler la parte posterior de la oblea durante la fabricación epitaxial y el envasado de la oblea. La dificultad para promover el proceso de adelgazamiento radica en la dificultad de la investigación y el desarrollo de muelas abrasivas y los altos requisitos de tecnología de fabricación. El grado de localización de las muelas es muy bajo y el coste de los consumibles es elevado. Actualmente, el mercado de muelas abrasivas lo ocupa principalmente DISCO.

El pulido se utiliza para suavizar lasustrato de SiC, elimina los rayones de la superficie, reduce la rugosidad y elimina el estrés del procesamiento. Se divide en dos pasos: pulido basto y pulido fino. El líquido de pulido de alúmina se usa a menudo para el pulido basto de carburo de silicio, y el líquido de pulido de óxido de aluminio se usa principalmente para el pulido fino. Líquido de pulido de óxido de silicio.