عملية قطع وطحن الركيزة

تعتبر مادة الركيزة SiC هي جوهر شريحة SiC. عملية إنتاج الركيزة هي: بعد الحصول على سبيكة كريستال SiC من خلال نمو بلوري واحد؛ ثم تحضيرالركيزة كربيد السيليكونيتطلب التنعيم والتقريب والقطع والطحن (الترقق) ؛ تلميع ميكانيكي، تلميع ميكانيكي كيميائي؛ والتنظيف والاختبار وما إلى ذلك

هناك ثلاث طرق رئيسية لنمو البلورات: نقل البخار الفيزيائي (PVT)، ترسيب البخار الكيميائي بدرجة حرارة عالية (HT-CVD) ونضوج الطور السائل (LPE). طريقة PVT هي الطريقة السائدة للنمو التجاري لركائز SiC في هذه المرحلة. درجة حرارة نمو بلورة SiC أعلى من 2000 درجة مئوية، الأمر الذي يتطلب التحكم في درجة الحرارة والضغط العالية. توجد حاليًا مشاكل مثل كثافة الخلع العالية والعيوب البلورية العالية.

يقوم قطع الركيزة بتقطيع السبيكة البلورية إلى رقائق للمعالجة اللاحقة. تؤثر طريقة القطع على تنسيق الطحن اللاحق والعمليات الأخرى لرقائق ركيزة كربيد السيليكون. يعتمد قطع السبائك بشكل أساسي على قطع الملاط متعدد الأسلاك وقطع المنشار السلكي الماسي. يتم قطع معظم رقائق SiC الموجودة بواسطة سلك الماس. ومع ذلك، يتمتع SiC بصلابة وهشاشة عالية، مما يؤدي إلى انخفاض إنتاجية الرقاقة وارتفاع تكلفة المواد الاستهلاكية لقطع الأسلاك. أسئلة متقدمة. وفي الوقت نفسه، يكون وقت قطع الرقائق مقاس 8 بوصات أطول بكثير من وقت قطع الرقائق مقاس 6 بوصات، كما أن خطر تعطل خطوط القطع أعلى أيضًا، مما يؤدي إلى انخفاض الإنتاج.

إن اتجاه تطوير تكنولوجيا قطع الركيزة هو القطع بالليزر، والذي يشكل طبقة معدلة داخل البلورة ويقشر الرقاقة من بلورة كربيد السيليكون. إنها معالجة غير متصلة دون خسارة مادية ولا ضرر بسبب الإجهاد الميكانيكي، وبالتالي فإن الخسارة أقل، والعائد أعلى، والمعالجة. الطريقة مرنة وشكل سطح SiC المعالج أفضل.

الركيزة كربيد السيليكونتشمل معالجة الطحن الطحن (الترقق) والتلميع. تشتمل عملية استواء ركيزة SiC بشكل أساسي على طريقتين للعملية: الطحن والتخفيف.

وينقسم الطحن إلى طحن خشن وطحن ناعم. الحل السائد لعملية الطحن الخام هو قرص من الحديد الزهر مدمج مع سائل طحن الماس البلوري الأحادي. بعد تطوير مسحوق الماس متعدد البلورات ومسحوق الماس الشبيه بالكريستالات، أصبح محلول عملية الطحن الدقيق من كربيد السيليكون عبارة عن وسادة من مادة البولي يوريثين مدمجة مع سائل طحن ناعم يشبه الكريستالات. الحل الجديد للعملية هو وسادة التلميع على شكل قرص العسل مع المواد الكاشطة المتكتلة.

ينقسم التخفيف إلى مرحلتين: الطحن الخشن والطحن الناعم. تم اعتماد حل آلة التخفيف وعجلة الطحن. تتمتع بدرجة عالية من الأتمتة ومن المتوقع أن تحل محل المسار الفني للطحن. يتم تبسيط حل عملية التخفيف، ويمكن أن يؤدي تخفيف عجلات الطحن عالية الدقة إلى توفير التلميع الميكانيكي أحادي الجانب (DMP) لحلقة التلميع؛ يتميز استخدام عجلات الطحن بسرعة معالجة سريعة، وتحكم قوي في شكل سطح المعالجة، ومناسب لمعالجة الرقاقات كبيرة الحجم. في الوقت نفسه، بالمقارنة مع معالجة الطحن على الوجهين، فإن التخفيف هو عملية معالجة من جانب واحد، وهي عملية أساسية لطحن الجانب الخلفي من الرقاقة أثناء التصنيع الفوقي وتغليف الرقاقة. تكمن صعوبة تعزيز عملية التخفيف في صعوبة البحث والتطوير لعجلات الطحن ومتطلبات تكنولوجيا التصنيع العالية. درجة توطين عجلات الطحن منخفضة جدًا، وتكلفة المواد الاستهلاكية مرتفعة. حاليًا، تشغل شركة DISCO سوق عجلات الطحن بشكل أساسي.

يتم استخدام التلميع لتنعيمالركيزة كربيد السيليكونوالقضاء على الخدوش السطحية وتقليل الخشونة والقضاء على إجهاد المعالجة. وهي مقسمة إلى خطوتين: التلميع الخشن والتلميع الناعم. غالبًا ما يستخدم سائل تلميع الألومينا للتلميع الخشن لكربيد السيليكون، ويستخدم سائل تلميع أكسيد الألومنيوم في الغالب للتلميع الدقيق. سائل تلميع أكسيد السيليكون.