Le chanfreinage est un processus crucial dans la production et le traitement du carbure de silicium (SiC), du nitrure de gallium (GaN) et des plaquettes de saphir. Cette technique consiste à lisser les bords des plaquettes, ce qui est essentiel pour plusieurs raisons:

Importance du chanfreinage

1, réduction de la Concentration de Stress:

Les bords des plaquettes sont sujets à une concentration de contraintes, ce qui peut entraîner des fissures ou des ruptures lors du traitement et de l’utilisation ultérieures. Le chanfreinage lisse ces bords, réduisant la concentration des contraintes et diminuant ainsi le risque d’endommagement des plaquettes.

2, prévention des dommages de bord:

Le chanfreinage aide à prévenir les dommages mécaniques qui peuvent se produire en raison des arêtes tranchantes pendant la manipulation et le traitement. Les bords lisses sont moins susceptibles de copeaux ou de défauts, ce qui améliore la qualité et la fiabilité globales de la plaquette.

3, stabilité mécanique améliorée:

Les tranches chanfreinées présentent une meilleure stabilité mécanique, ce qui les rend plus durables lors des processus de meulage, de polissage et de revêtement ultérieur. Cela réduit le risque de rupture de la plaquette.

4, Performance optique améliorée:

Pour certaines applications, telles que les appareils optoélectroniques, le chanfreinage peut minimiser les interférences optiques aux bords de la plaquette, améliorant ainsi le dispositif et#39; S performance optique.

5, rendement accru de Production:

En réduisant les dommages des bords et les fractures, le chanfreinage augmente le rendement de l’ensemble du processus de production, réduisant finalement les coûts de fabrication.

6, traitement ultérieur simplifié:

Les plaquettes à bords chanfreinés sont plus lisses et moins susceptibles de produire des débris, ce qui facilite les processus ultérieurs plus lisses comme la photolithographie et la gravure, et réduit le risque de dommages à l’équipement et de contamination.

Défis de chanfreiner les substrats SiC

Parmi les trois types de substrats de wafer — sic, GaN, et sapphire-SiC pose la plus grande difficulté pour chanfreiner. Les défis associés au chanfreinage des substrats SiC comprennent:

1, dureté matérielle:

Le carbure de silicium est un matériau extrêmement dur, après le diamant en dureté. Cette dureté élevée rend le traitement mécanique très difficile et provoque une usure importante sur les outils utilisés. En comparaison, GaN et saphir, tout en étant également difficiles, sont relativement plus faciles à traiter.

2, fragilité matérielle:

Le SiC est non seulement très dur, mais aussi très fragile, ce qui le rend sujette à la microfissuration et à l’écaillage des bords pendant le traitement. Cette fragilité élevée nécessite l’utilisation de techniques et d’équipements spécialisés pour éviter les dommages matériels. Le GaN et le saphir sont comparativement moins cassants, ce qui les rend plus faciles à usiner.

3, 3 et 4,Exigences d’équipement:

La dureté et la fragilité du SiC exigent l’utilisation d’outils et d’équipements de haute précision et de haute durabilité, généralement des outils diamantés. Ces outils sont coûteux, et la vitesse de traitement est plus lente, augmentant à la fois la difficulté et le coût du chanfreinage. En revanche, les exigences en matière d’équipement pour le traitement du GaN et du saphir sont moins strictes.

4, conductivité thermique:

SiC a une conductivité thermique élevée, ce qui signifie qu’il a tendance à générer et à concentrer la chaleur pendant le traitement. Des systèmes de refroidissement efficaces sont nécessaires pour prévenir la surchauffe et les dommages matériels. GaN et sapphire ont une conductivité thermique plus faible, posant ainsi des exigences de gestion thermique moins exigeantes.

En conclusion, le chanfreinage est une étape essentielle dans la fabrication des tranches, améliorant considérablement les propriétés mécaniques et la durée de vie des tranches tout en améliorant l’efficacité et la qualité des processus ultérieurs. Parmi les substrats courants, SiC présente les plus grands défis pour le chanfreinage en raison de sa dureté élevée, sa fragilité et ses exigences exigeantes en matière d’équipement et de gestion thermique.

Liens connexes

1, 2 et 3.Gaufrettes SiC

2, 2, 3, 4,GaN wafers