Quali sono le fasi principali della lavorazione dei substrati SiC?

Le fasi di produzione e lavorazione dei substrati SiC sono le seguenti:

1. Orientamento del cristallo: utilizzo della diffrazione dei raggi X per orientare il lingotto di cristallo. Quando un fascio di raggi X è diretto verso la faccia del cristallo desiderata, l'angolo del fascio diffratto determina l'orientamento del cristallo.

2. Rettifica del diametro esterno: i singoli cristalli cresciuti in crogioli di grafite spesso superano i diametri standard. La rettifica del diametro esterno li riduce a dimensioni standard.

 

3. Rettifica della superficie finale: i substrati 4H-SiC da 4 pollici hanno generalmente due bordi di posizionamento, primario e secondario. La rettifica delle superfici frontali apre questi bordi di posizionamento.

4. Taglio a filo: il taglio a filo è un passaggio cruciale nella lavorazione dei substrati 4H-SiC. Crepe e danni al sottosuolo causati durante il taglio a filo influiscono negativamente sui processi successivi, prolungando i tempi di lavorazione e causando perdite di materiale. Il metodo più comune è il taglio multifilo con abrasivo diamantato. Per tagliare il lingotto 4H-SiC viene utilizzato un movimento alternativo di fili metallici legati con abrasivi diamantati.

5. Smussatura: per evitare scheggiature dei bordi e ridurre le perdite dei materiali di consumo durante i processi successivi, i bordi affilati dei trucioli segati a filo vengono smussati secondo forme specifiche.

6. Assottigliamento: il taglio a filo lascia molti graffi e danni sotto la superficie. L'assottigliamento viene effettuato utilizzando mole diamantate per eliminare il più possibile questi difetti.

7. Rettifica: questo processo comprende la molatura grossolana e la molatura fine utilizzando carburo di boro o abrasivi diamantati di dimensioni più piccole per rimuovere i danni residui e nuovi danni introdotti durante l'assottigliamento.

8. Lucidatura: le fasi finali prevedono la lucidatura grossolana e la lucidatura fine utilizzando abrasivi di allumina o ossido di silicio. Il liquido lucidante ammorbidisce la superficie, che viene poi rimossa meccanicamente mediante abrasivi. Questo passaggio garantisce una superficie liscia e non danneggiata.

9. Pulizia: rimozione di particelle, metalli, pellicole di ossido, residui organici e altri contaminanti lasciati dalle fasi di lavorazione.