What Are The Main Challenges In Polishing Silicon Carbide Substrates?

Oct 14 , 2024

Silicon carbide (SiC) as a high performance semiconductor material, because of its excellent physical and chemical properties, in power electronics, radio frequency microwave, optoelectronics and other fields show great application potential. However, the high hardness and stable lattice structure of silicon carbide pose great challenges to its polishing process. This article will focus on the reasons for the difficulty of polishing silicon carbide substrate, in order to provide reference for the research and application in related fields.

 

High Brittleness Silicon Carbide Substrate

 

First, high hardness and brittleness caused by polishing problems

The ultra-high hardness of silicon carbide is one of its remarkable characteristics, and the Mohs hardness is up to 9.5, second only to diamond. This high hardness characteristic makes it necessary to use equally high hardness abrasives and tools in the polishing process. However, high hardness abrasives often lead to rapid wear of polishing tools during the polishing process, which not only reduces the polishing efficiency, but also may lead to a decline in polishing quality. In addition, the brittleness of silicon carbide is also a major problem in the polishing process. In the polishing process, SiC substrate is prone to cracking, forming surface damage and cracks, these defects not only affect the appearance quality of the wafer, but also may affect its electrical performance and reliability.

 

Second, the polishing challenge brought by the stable lattice structure

The lattice structure of SiC is composed of Si-C tetrahedrons, which has a close packed structure and high stability. This stable lattice structure makes it extremely difficult to change the surface structure by external machining means. In the polishing process, to break the covalent bond between Si-C atoms, to achieve material removal and surface quality improvement, it needs to consume a lot of heat energy and friction shear force. This not only increases the energy consumption and time cost of the polishing process, but also may cause damage to the internal structure of the chip.

Si-C tetrahedral lattice structure

 

Third, the impact of stress in the polishing process

In the traditional polishing process, the workpiece and the polishing die are usually fixed by bonding glue. However, due to the inconsistent coefficient of thermal expansion between the SiC substrate and the polishing die, stress will occur at the bonding site after cooling and curing. These stresses will adversely affect the shape and finish of the wafer surface during polishing, resulting in a decline in polishing quality. In addition, the friction heat and mechanical stress generated during the polishing process can further exacerbate this effect, making the polishing process more difficult to control.

 

Fourth, the selection of polishing fluid and polishing pad

Polishing fluid and polishing pad are the key elements in the polishing process, and their selection directly affects the polishing effect. For silicon carbide substrates, because of its high hardness and brittleness, the traditional polishing fluid and polishing pad are often difficult to meet its polishing requirements. On the one hand, the composition of the polishing liquid, the particle size and the concentration of the abrasive need to be precisely controlled to avoid excessive damage to the chip; On the other hand, the hardness, elasticity and surface topography of the polishing pad also need to match the characteristics of the silicon carbide substrate to achieve the best polishing effect. However, special polishing fluids and polishing pads for SiC substrates are still scarce on the market, which further increases the difficulty and cost of the polishing process.

 

In summary, the reasons for the difficulty of polishing silicon carbide substrates mainly include its high hardness and brittleness, stable lattice structure, the influence of stress in the polishing process, and the selection of polishing fluid and polishing pad. These challenges not only affect the polishing efficiency and quality of SiC substrates, but also limit its application and development in related fields. Therefore, it is necessary to strengthen the research and innovation of silicon carbide substrate polishing technology in the future to overcome these problems and promote the wide application and development of silicon carbide materials.

Kategoriler

SSS

Öncelikli odak noktamız alümina, zirkonya, silisyum karbür, silisyum nitrür, alüminyum nitrür ve kuvars seramikleri gibi gelişmiş seramik malzemeler olmasına rağmen, her zaman yeni malzeme ve teknolojileri araştırıyoruz. Belirli bir malzeme gereksiniminiz varsa lütfen bizimle iletişime geçin; ihtiyaçlarınızı karşılamak veya uygun ortaklar bulmak için elimizden geleni yapacağız.

Kesinlikle. Teknik ekibimiz seramik malzemeler konusunda derin bilgiye ve ürün tasarımında geniş deneyime sahiptir. Ürünleriniz için en iyi performansı sağlamak amacıyla size malzeme seçimi tavsiyesi ve ürün tasarımı desteği sunmaktan mutluluk duyuyoruz.

Sabit bir minimum sipariş değeri gereksinimimiz yoktur. Her zaman müşterilerimizin ihtiyaçlarını karşılamaya odaklanıyoruz ve sipariş büyüklüğü ne olursa olsun kaliteli hizmet ve ürünler sunmaya çalışıyoruz.

Seramik ürünlere ek olarak, bunlarla sınırlı olmamak üzere bir dizi ek hizmet de sağlıyoruz: ihtiyaçlarınıza göre, kendi ürettiğiniz yarı mamul veya yarı mamul kullanılarak özelleştirilmiş seramik işleme hizmetleri; Dış kaynaklı seramik paketleme ve metal kaplama hizmetleriyle ilgileniyorsanız, daha fazla tartışma için lütfen bizimle iletişime geçin. Çeşitli ihtiyaçlarınızı karşılamak için size her zaman tek elden çözüm sunmaya kararlıyız.

Evet, yapıyoruz. Dünyanın neresinde olursanız olun, siparişinizin güvenli ve zamanında teslim edilmesini sağlayabiliriz.

Sorunuzu gönderin

Yüklemek
* File ONLY PDF/JPG./PNG. Available.
Submit Now

Bizimle İletişime Geçin

Bizimle İletişime Geçin
Aşağıdaki formu elinizden geldiğince doldurmanız yeterli. Ve ayrıntıları dert etmeyin.
Göndermek
Looking for Video?
Bize Ulaşın #
19311583352

Ofis Saatleri

  • Pazartesi - Cuma: 09:00 - 12:00, 14:00 - 17:30

Çalışma saatlerimizin Greenwich Ortalama Saati'nden (GMT) sekiz saat ileri olan Pekin Saatine göre belirlendiğini lütfen unutmayın. Sorularınızı ve toplantılarınızı buna göre planlama konusunda anlayışınız ve işbirliğiniz için teşekkür ederiz. Normal saatlerimiz dışındaki acil konular veya sorularınız için bizimle e-posta yoluyla iletişime geçmekten çekinmeyin; size en kısa sürede geri dönüş yapacağız. İşiniz için teşekkür ederiz ve size hizmet vermeyi sabırsızlıkla bekliyoruz.

Ev

Ürünler

whatsApp

temas etmek