Proses Pemotongan dan Penggilingan Substrat

Bahan substrat SiC adalah inti dari chip SiC. Proses produksi substrat adalah: setelah memperoleh ingot kristal SiC melalui pertumbuhan kristal tunggal; lalu mempersiapkannyaSubstrat SiCmembutuhkan penghalusan, pembulatan, pemotongan, penggilingan (penipisan); pemolesan mekanis, pemolesan mekanis kimia; dan pembersihan, pengujian, dll. Proses

Ada tiga metode utama pertumbuhan kristal: transportasi uap fisik (PVT), deposisi uap kimia suhu tinggi (HT-CVD) dan epitaksi fase cair (LPE). Metode PVT adalah metode utama untuk pertumbuhan komersial substrat SiC pada tahap ini. Suhu pertumbuhan kristal SiC di atas 2000°C, sehingga memerlukan pengendalian suhu dan tekanan yang tinggi. Saat ini terdapat permasalahan seperti kepadatan dislokasi yang tinggi dan cacat kristal yang tinggi.

Pemotongan substrat memotong ingot kristal menjadi wafer untuk diproses selanjutnya. Metode pemotongan mempengaruhi koordinasi penggilingan selanjutnya dan proses lain dari wafer substrat silikon karbida. Pemotongan ingot terutama didasarkan pada pemotongan multi-kawat mortar dan pemotongan kawat berlian. Sebagian besar wafer SiC yang ada dipotong dengan kawat berlian. Namun, SiC memiliki kekerasan dan kerapuhan yang tinggi, yang menghasilkan hasil wafer yang rendah dan biaya pemotongan kabel yang tinggi. Pertanyaan lanjutan. Pada saat yang sama, waktu pemotongan wafer berukuran 8 inci secara signifikan lebih lama dibandingkan dengan wafer berukuran 6 inci, dan risiko tersangkutnya garis pemotongan juga lebih tinggi, sehingga mengakibatkan penurunan hasil.

Tren perkembangan teknologi pemotongan substrat adalah pemotongan laser, yang membentuk lapisan termodifikasi di dalam kristal dan mengelupas wafer dari kristal silikon karbida. Ini adalah pemrosesan non-kontak tanpa kehilangan material dan tidak ada kerusakan akibat tekanan mekanis, sehingga kehilangan lebih rendah, hasil lebih tinggi, dan metode pemrosesannya fleksibel dan bentuk permukaan pemrosesan SiC lebih baik.

Substrat SiCpengolahan penggilingan meliputi penggilingan (penipisan) dan pemolesan. Proses planarisasi substrat SiC terutama mencakup dua rute proses: penggilingan dan pengenceran.

Penggilingan dibagi menjadi penggilingan kasar dan penggilingan halus. Solusi proses penggilingan kasar yang umum adalah cakram besi cor yang dikombinasikan dengan cairan penggilingan berlian kristal tunggal. Setelah pengembangan bubuk berlian polikristalin dan bubuk berlian mirip polikristalin, solusi proses penggilingan halus silikon karbida adalah bantalan poliuretan yang dikombinasikan dengan cairan penggilingan halus seperti polikristalin. Solusi proses baru adalah bantalan pemoles sarang lebah yang dikombinasikan dengan bahan abrasif yang diaglomerasi.

Penipisan dibagi menjadi dua tahap: penggilingan kasar dan penggilingan halus. Solusi mesin penjarangan dan roda gerinda diadopsi. Ini memiliki otomatisasi tingkat tinggi dan diharapkan menggantikan jalur teknis penggilingan. Solusi proses pengenceran disederhanakan, dan penipisan roda gerinda presisi tinggi dapat menghemat pemolesan mekanis satu sisi (DMP) untuk cincin pemoles; penggunaan roda gerinda memiliki kecepatan pemrosesan yang cepat, kontrol yang kuat terhadap bentuk permukaan pemrosesan, dan cocok untuk pemrosesan wafer berukuran besar. Pada saat yang sama, dibandingkan dengan proses penggilingan dua sisi, penjarangan adalah proses pemrosesan satu sisi, yang merupakan proses utama untuk menggiling sisi belakang wafer selama pembuatan epitaksial dan pengemasan wafer. Kesulitan dalam mendorong proses penjarangan terletak pada sulitnya penelitian dan pengembangan roda gerinda serta tingginya persyaratan teknologi manufaktur. Tingkat lokalisasi roda gerinda sangat rendah, dan biaya bahan habis pakainya tinggi. Saat ini, pasar roda gerinda sebagian besar ditempati oleh DISCO.

Poles digunakan untuk menghaluskanSubstrat SiC, menghilangkan goresan permukaan, mengurangi kekasaran dan menghilangkan stres pemrosesan. Ini dibagi menjadi dua langkah: pemolesan kasar dan pemolesan halus. Cairan pemoles alumina sering digunakan untuk pemolesan kasar silikon karbida, dan cairan pemoles aluminium oksida banyak digunakan untuk pemolesan halus. Cairan pemoles silikon oksida.