Substraadi lõikamise ja lihvimise protsess

SiC substraadi materjal on SiC kiibi tuum. Substraadi tootmisprotsess on: pärast SiC kristalli valuploki saamist monokristalli kasvatamise teel; seejärel valmistatakse etteSiC substraatnõuab silumist, ümardamist, lõikamist, lihvimist (harvendust); mehaaniline poleerimine, keemiline mehaaniline poleerimine; ja puhastamine, testimine jne Protsess

Kristallide kasvatamiseks on kolm peamist meetodit: füüsikaline aurutransport (PVT), kõrgtemperatuuriline keemiline aurustamine-sadestamine (HT-CVD) ja vedelfaasi epitaksia (LPE). PVT-meetod on praeguses etapis SiC-substraatide kaubanduslikuks kasvatamiseks peamine meetod. SiC kristalli kasvutemperatuur on üle 2000°C, mis nõuab kõrget temperatuuri ja rõhu kontrolli. Praegu on probleeme nagu suur dislokatsioonitihedus ja suured kristallidefektid.

Substraadi lõikamine lõikab kristallist valuploki järgnevaks töötlemiseks vahvliteks. Lõikamismeetod mõjutab ränikarbiidist substraatplaatide järgnevate lihvimis- ja muude protsesside koordineerimist. Valuploki lõikamine põhineb peamiselt mördi mitme traadi lõikamisel ja teemanttraatsaagimisel. Enamik olemasolevaid SiC vahvleid on lõigatud teemanttraadiga. Kuid ränikarbiidil on kõrge kõvadus ja rabedus, mille tulemuseks on väike vahvlite saagis ja kõrge kulumiskulu juhtmete lõikamisel. Täpsemad küsimused. Samas on 8-tolliste vahvlite lõikeaeg oluliselt pikem kui 6-tollistel ning suurem on ka lõikeliinide kinnijäämise oht, mille tulemuseks on saagikuse vähenemine.

Substraadi lõikamise tehnoloogia arengutrend on laserlõikus, mis moodustab kristalli sisse modifitseeritud kihi ja koorib ränikarbiidi kristallilt maha vahvli. See on kontaktivaba töötlemine ilma materjalikadude ja mehaaniliste pingekahjustusteta, seega on kadu väiksem, saagis suurem ja töötlemine Meetod on paindlik ja töödeldud ränidioksiidi pinna kuju on parem.

SiC substraatlihvimine hõlmab lihvimist (hõrenemist) ja poleerimist. SiC substraadi tasandamise protsess hõlmab peamiselt kahte protsessi: lihvimine ja lahjendamine.

Lihvimine jaguneb töötlemata ja peeneks jahvatamiseks. Peamine töötlemata lihvimisprotsessi lahendus on malmist ketas, mis on kombineeritud ühekristallilise teemantlihvimisvedelikuga. Pärast polükristallilise teemandipulbri ja polükristallilise teemantpulbri väljatöötamist on ränikarbiidi peenjahvatusprotsessi lahendus polüuretaanpadi, mis on kombineeritud polükristallilise peenjahvatusvedelikuga. Uus protsessilahendus on kärgstruktuuriga poleerimispadi, mis on kombineeritud aglomeeritud abrasiividega.

Vedeldamine jaguneb kaheks etapiks: töötlemata lihvimine ja peenlihvimine. Võetakse kasutusele harvendusmasina ja lihvketta lahendus. Sellel on kõrge automatiseerituse tase ja see peaks asendama lihvimistehnilist teed. Harvendusprotsessi lahendus on voolujooneline ja ülitäpsete lihvketaste harvendamine võib säästa poleerimisrõnga ühepoolset mehaanilist poleerimist (DMP); lihvketaste kasutamisel on kiire töötlemiskiirus, tugev kontroll töötlemispinna kuju üle ja see sobib suurte vahvlite töötlemiseks. Samal ajal, võrreldes jahvatamise kahepoolse töötlemisega, on harvendamine ühepoolne töötlemisprotsess, mis on epitaksiaalsel valmistamisel ja vahvlite pakendamisel oluline protsess vahvli tagumise poole lihvimisel. Harvendusprotsessi edendamise raskus seisneb lihvketaste uurimise ja arendamise keerukuses ning kõrgetes tootmistehnoloogia nõuetes. Lihvketaste lokaliseerimise aste on väga madal ja kulumaterjalide maksumus on kõrge. Praegu on lihvketaste turg peamiselt hõivatud DISCO-ga.

Silumiseks kasutatakse poleerimistSiC substraat, kõrvaldada pinnakriimud, vähendada karedust ja kõrvaldada töötlemispinge. See jaguneb kaheks etapiks: töötlemata poleerimine ja peenpoleerimine. Alumiiniumoksiidi poleerimisvedelikku kasutatakse sageli ränikarbiidi töötlemata poleerimiseks ja alumiiniumoksiidi poleerimisvedelikku kasutatakse enamasti peeneks poleerimiseks. Ränioksiidi poleerimisvedelik.