Process för skärning och slipning av substrat

SiC-substratmaterial är kärnan i SiC-chipet. Produktionsprocessen för substratet är: efter erhållande av SiC-kristallgötet genom enkristalltillväxt; förbereder sedanSiC-substratkräver utjämning, avrundning, skärning, slipning (uttunning); mekanisk polering, kemisk mekanisk polering; och rengöring, testning etc. Process

Det finns tre huvudsakliga metoder för kristalltillväxt: fysisk ångtransport (PVT), kemisk ångavsättning vid hög temperatur (HT-CVD) och vätskefasepitaxi (LPE). PVT-metoden är den vanliga metoden för kommersiell tillväxt av SiC-substrat i detta skede. Tillväxttemperaturen för SiC-kristall är över 2000°C, vilket kräver hög temperatur- och tryckkontroll. För närvarande finns det problem som hög dislokationsdensitet och höga kristalldefekter.

Substratskärning skär kristallgötet till wafers för efterföljande bearbetning. Skärmetoden påverkar koordineringen av efterföljande slipning och andra processer av kiselkarbidsubstratskivor. Götskärning baseras huvudsakligen på flertrådsskärning av murbruk och sågskärning av diamanttråd. De flesta befintliga SiC-skivor skärs av diamanttråd. SiC har dock hög hårdhet och sprödhet, vilket resulterar i lågt waferutbyte och höga förbrukningskostnader för att skära trådar. Avancerade frågor. Samtidigt är skärtiden för 8-tums wafers betydligt längre än för 6-tums wafers, och risken för att skärlinor ska fastna är också högre, vilket resulterar i ett minskat utbyte.

Utvecklingen av substratskärningstekniken är laserskärning, som bildar ett modifierat skikt inuti kristallen och skalar bort wafern från kiselkarbidkristallen. Det är en beröringsfri bearbetning utan materialförlust och ingen mekanisk belastningsskada, så förlusten är lägre, utbytet är högre och bearbetningen. Metoden är flexibel och ytformen på SiC-bearbetad är bättre.

SiC-substratslipbearbetning omfattar slipning (uttunning) och polering. Planariseringsprocessen av SiC-substrat inkluderar huvudsakligen två processvägar: slipning och förtunning.

Slipning delas upp i grovslipning och finslipning. Den vanliga lösningen för grovslipning är en gjutjärnsskiva kombinerad med en kristall diamantslipvätska. Efter utvecklingen av polykristallint diamantpulver och polykristallint diamantpulver är lösningen för finslipning av kiselkarbid en polyuretandyna kombinerad med en polykristallinliknande finslipvätska. Den nya processlösningen är honeycomb-polerskiva i kombination med agglomererade slipmedel.

Gallringen är uppdelad i två steg: grovslipning och finslipning. Lösningen av gallringsmaskin och slipskiva antas. Den har en hög grad av automatisering och förväntas ersätta den sliptekniska vägen. Lösningen för gallringsprocessen är strömlinjeformad, och gallringen av högprecisionsslipskivor kan spara enkelsidig mekanisk polering (DMP) för polerringen; användningen av slipskivor har snabb bearbetningshastighet, stark kontroll över bearbetningsytans form och är lämplig för bearbetning av stora skivor. Samtidigt, jämfört med den dubbelsidiga bearbetningen av slipning, är gallring en enkelsidig bearbetningsprocess, vilket är en nyckelprocess för att slipa baksidan av skivan under epitaxiell tillverkning och waferförpackning. Svårigheten att främja gallringsprocessen ligger i svårigheten med forskning och utveckling av slipskivor och de höga kraven på tillverkningsteknologi. Graden av lokalisering av slipskivor är mycket låg, och kostnaden för förbrukningsvaror är hög. För närvarande är marknaden för slipskivor huvudsakligen ockuperad av DISCO.

Polering används för att jämna tillSiC-substrat, eliminera ytrepor, minska grovhet och eliminera bearbetningsstress. Den är uppdelad i två steg: grovpolering och finpolering. Aluminiumoxidpoleringsvätska används ofta för grovpolering av kiselkarbid, och aluminiumoxidpolervätska används mest för finpolering. Silikonoxidpolervätska.