Siliziumkarbid ist ein zentrales Breitbandlücken-Material für Halbleiter der dritten Generation und zeichnet sich durch hohe Härte, chemische Stabilität und Hitzebeständigkeit aus. Es dient als Schlüsselsubstrat für erneuerbare Energien und Hochleistungs-Leistungshalbleiter. Aufgrund seiner harten und spröden Materialeigenschaften ist die Bearbeitung äußerst schwierig. Herkömmliche Schleifmaschinen können oberflächliche Mikrokratzer, Spannungsschichten und Ebenheitsfehler nicht zuverlässig beseitigen. Die
Siliziumkarbid(SiC)-Politiermaschine ist ein spezialisiertes Kerngerät für die Feinbearbeitung von SiC-Wafern und eine unverzichtbare Ausrüstung für die Planarisierung im vorderen Prozess der Halbleiterchipherstellung.
Das Gerät basiert auf dem kombinierten Prinzip der chemisch-mechanischen Politur (CMP) und unterscheidet sich von rein mechanischen Schleifverfahren. Im Betrieb führt die spezielle Polierflüssigkeit zunächst eine milde Oxidationsreaktion mit der SiC-Waferoberfläche durch und bildet eine weiche oxidierte Modifikationsschicht. Anschließend entfernt gleichmäßige mechanische Reibung durch hochpräzise Polierscheiben und Nanoabrasive die oberflächliche Modifikationsschicht in geringen Mengen. Dadurch entsteht ein dynamisches Gleichgewicht zwischen chemischer Ätzung und mechanischer Abtragung, wodurch Bearbeitungsfehler wie Randabbrüche, Kratzer und Restspannungen bei harten, spröden Materialien grundlegend vermieden werden.
Um den strengen Bearbeitungsstandards von SiC-Wafern gerecht zu werden, ist das Gerät mit geschlossener Druckregelung, Konstantantrieb und Echtzeit-Temperaturkontrolle ausgestattet. Der hochsteife Maschinenkörper wurde einer Alterungsbehandlung unterzogen, um Bearbeitungsverformungen und Scheibenschlag vollständig auszuschließen. Die zonale Druckkompensation gleicht die Abtragsrate zwischen Waferzentrum und -rand gleichmäßig aus und beseitigt Verwerfungen der Werkstücke. Gleichzeitig stabilisiert das Echtzeit-Temperaturmodul die Arbeitsbedingungen der Polierflüssigkeit und verhindert Genauigkeitsabweichungen durch Temperaturschwankungen.
Mithilfe eines präzisen Prozesssteuersystems hält das Gerät die Oberflächenrauhigkeit von SiC-Wafern unter 0,5 nm und reguliert Ebenheitsfehler im Mikronbereich. Es erfüllt vollständig die hohen Anforderungen der Epitaxie und Photolithographie. Aufgrund seiner Vorteile wie hoher Präzision, geringer Materialschädigung und hoher Prozesskonsistenz ist die Siliziumkarbid(SiC)-Politiermaschine das zentrale Gerät für die Massenproduktion von SiC-Wafern in den Bereichen automobiler Halbleiter, Luft- und Raumfahrt sowie hochwertige Elektronikbauteile.
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