Processus de découpe et de meulage du substrat

Le matériau du substrat SiC est le cœur de la puce SiC. Le processus de production du substrat est le suivant : après l'obtention du lingot de cristal de SiC par croissance monocristalline ; puis préparer leSubstrat SiCnécessite un lissage, un arrondi, une découpe, un meulage (amincissement) ; polissage mécanique, polissage chimico-mécanique ; et nettoyage, tests, etc. Processus

Il existe trois méthodes principales de croissance cristalline : le transport physique en phase vapeur (PVT), le dépôt chimique en phase vapeur à haute température (HT-CVD) et l'épitaxie en phase liquide (LPE). La méthode PVT est à ce stade la méthode principale pour la croissance commerciale des substrats SiC. La température de croissance du cristal SiC est supérieure à 2 000 °C, ce qui nécessite un contrôle élevé de la température et de la pression. Actuellement, il existe des problèmes tels qu’une densité de dislocation élevée et des défauts cristallins élevés.

La découpe du substrat coupe le lingot de cristal en tranches pour un traitement ultérieur. La méthode de découpe affecte la coordination du meulage ultérieur et d'autres processus des tranches de substrat en carbure de silicium. La découpe des lingots repose principalement sur la découpe multifils au mortier et la découpe à la scie à fil diamanté. La plupart des plaquettes SiC existantes sont découpées au fil diamanté. Cependant, le SiC présente une dureté et une fragilité élevées, ce qui entraîne un faible rendement des tranches et un coût élevé des consommables pour la coupe des fils. Questions avancées. Dans le même temps, le temps de découpe des tranches de 8 pouces est nettement plus long que celui des tranches de 6 pouces, et le risque de coincer les lignes de découpe est également plus élevé, ce qui entraîne une diminution du rendement.

La tendance de développement de la technologie de découpe de substrat est la découpe au laser, qui forme une couche modifiée à l'intérieur du cristal et décolle la tranche du cristal de carbure de silicium. Il s'agit d'un traitement sans contact sans perte de matière ni dommage dû au stress mécanique, donc la perte est plus faible, le rendement est plus élevé et le traitement. La méthode est flexible et la forme de la surface du SiC traité est meilleure.

Substrat SiCle traitement de meulage comprend le meulage (amincissement) et le polissage. Le processus de planarisation du substrat SiC comprend principalement deux voies de traitement : le meulage et l'amincissement.

Grinding is divided into rough grinding and fine grinding. The mainstream rough grinding process solution is a cast iron disc combined with single crystal diamond grinding fluid. After the development of polycrystalline diamond powder and polycrystalline-like diamond powder, the silicon carbide fine grinding process solution is a polyurethane pad combined with a polycrystalline-like fine grinding fluid. The new process solution is honeycomb polishing pad combined with agglomerated abrasives.

L’éclaircissage est divisé en deux étapes : le broyage grossier et le broyage fin. La solution d'une machine à éclaircir et d'une meule est adoptée. Il présente un haut degré d'automatisation et devrait remplacer la voie technique du broyage. La solution du processus d'amincissement est rationalisée et l'amincissement des meules de haute précision peut économiser le polissage mécanique simple face (DMP) pour la bague de polissage ; l'utilisation de meules a une vitesse de traitement rapide, un contrôle fort sur la forme de la surface de traitement et convient au traitement de plaquettes de grande taille. Dans le même temps, comparé au traitement double face du meulage, l'amincissement est un processus de traitement simple face, qui est un processus clé pour le meulage de la face arrière de la tranche lors de la fabrication épitaxiale et de l'emballage de la tranche. La difficulté de promouvoir le processus d’amincissement réside dans la difficulté de recherche et de développement des meules et dans les exigences élevées en matière de technologie de fabrication. Le degré de localisation des meules est très faible et le coût des consommables est élevé. Actuellement, le marché des meules est principalement occupé par DISCO.

Le polissage est utilisé pour lisser leSubstrat SiC, élimine les rayures de surface, réduit la rugosité et élimine le stress de traitement. Il est divisé en deux étapes : le polissage grossier et le polissage fin. Le liquide de polissage à l'alumine est souvent utilisé pour le polissage grossier du carbure de silicium, et le liquide de polissage à l'oxyde d'aluminium est principalement utilisé pour le polissage fin. Fluide de polissage à l'oxyde de silicium.