Postopek rezanja in brušenja substrata

SiC substrat je jedro SiC čipa. Proizvodni proces substrata je: po pridobitvi kristalnega ingota SiC z rastjo monokristala; nato pripravaSiC substratzahteva glajenje, zaokroževanje, rezanje, brušenje (tanjšanje); mehansko poliranje, kemično mehansko poliranje; in čiščenje, testiranje itd. Postopek

Obstajajo trije glavni načini rasti kristalov: fizični parni transport (PVT), visokotemperaturno kemično parno nanašanje (HT-CVD) in tekočefazna epitaksija (LPE). Metoda PVT je glavna metoda za komercialno rast substratov SiC na tej stopnji. Temperatura rasti kristala SiC je nad 2000 °C, kar zahteva visok nadzor temperature in tlaka. Trenutno obstajajo težave, kot so visoka gostota dislokacij in visoki kristalni defekti.

Rezanje substrata razreže kristalni ingot na rezine za nadaljnjo obdelavo. Metoda rezanja vpliva na koordinacijo poznejšega brušenja in drugih postopkov substratnih rezin iz silicijevega karbida. Rezanje ingotov temelji predvsem na rezanju z več žicami v malti in rezanju z diamantno žično žago. Večina obstoječih SiC rezin je rezana z diamantno žico. Vendar ima SiC visoko trdoto in krhkost, kar ima za posledico nizek izkoristek rezin in visoke stroške potrošnega materiala za rezanje žic. Napredna vprašanja. Hkrati je čas rezanja 8-palčnih rezin bistveno daljši kot pri 6-palčnih rezin, večja pa je tudi nevarnost, da se rezalne linije zataknejo, kar povzroči zmanjšanje izkoristka.

Trend razvoja tehnologije rezanja podlage je lasersko rezanje, ki oblikuje modificirano plast znotraj kristala in odlušči rezino iz kristala silicijevega karbida. Gre za brezkontaktno obdelavo brez izgube materiala in brez poškodb zaradi mehanskih obremenitev, zato je izguba nižja, izkoristek večji, obdelava pa metoda je fleksibilna in površinska oblika obdelanega SiC je boljša.

SiC substratobdelava z brušenjem obsega brušenje (tanjšanje) in poliranje. Postopek planarizacije SiC substrata vključuje predvsem dve procesni poti: brušenje in redčenje.

Brušenje delimo na grobo brušenje in fino brušenje. Glavna rešitev postopka grobega brušenja je plošča iz litega železa v kombinaciji z monokristalno diamantno brusilno tekočino. Po razvoju polikristalnega diamantnega prahu in polikristalnemu diamantnemu prahu je rešitev postopka finega brušenja silicijevega karbida poliuretanska blazinica v kombinaciji s polikristaliničnim finim brusilnim fluidom. Nova procesna rešitev je polirna blazinica v obliki satja v kombinaciji z aglomeriranimi abrazivi.

Redčenje je razdeljeno na dva koraka: grobo brušenje in fino brušenje. Sprejeta je rešitev stroja za redčenje in brusilnega kolesa. Ima visoko stopnjo avtomatizacije in naj bi nadomestil tehnično pot brušenja. Rešitev postopka redčenja je poenostavljena in tanjšanje visoko natančnih brusov lahko prihrani enostransko mehansko poliranje (DMP) za polirni obroč; uporaba brusov ima visoko hitrost obdelave, močan nadzor nad obliko obdelovalne površine in je primerna za obdelavo rezin velikih velikosti. Hkrati je tanjšanje v primerjavi z dvostransko obdelavo brušenja enostranski proces obdelave, ki je ključni postopek za brušenje hrbtne strani rezin med epitaksialno izdelavo in pakiranjem rezin. Težava pri pospeševanju postopka redčenja je v težavnosti raziskav in razvoja brusov ter visokih zahtevah proizvodne tehnologije. Stopnja lokalizacije brusov je zelo nizka, stroški potrošnega materiala pa visoki. Trenutno trg brusilnih plošč zaseda predvsem DISCO.

Poliranje se uporablja za glajenjeSiC substrat, odpravi površinske praske, zmanjša hrapavost in odpravi obremenitev pri obdelavi. Razdeljen je na dva koraka: grobo poliranje in fino poliranje. Polirna tekočina iz aluminijevega oksida se pogosto uporablja za grobo poliranje silicijevega karbida, polirna tekočina iz aluminijevega oksida pa se večinoma uporablja za fino poliranje. Tekočina za poliranje s silicijevim oksidom.