Il carburo di silicio è il materiale a banda larga fondamentale per i semiconduttori di terza generazione, caratterizzato da elevata durezza, stabilità chimica e resistenza alle alte temperature, e rappresenta il substrato chiave per i dispositivi di nuova energia e i componenti di potenza high-end. Tuttavia, la sua natura dura e fragile rende la lavorazione estremamente complessa. Le tradizionali apparecchiature di levigatura non riescono a eliminare micrograffi superficiali, strati di tensione ed errori di planarità. La
Macchina di Lucidatura al Carburo di Silicio (SiC) è l’attrezzatura specializzata principale per la finitura precisa dei wafer in SiC e un dispositivo essenziale per la planarizzazione nella fase iniziale di produzione dei chip semiconduttori.
L’apparecchiatura adotta il principio di lavorazione composita della lucidatura chimico-meccanica (CMP), differente dalla mola puramente meccanica. Durante il funzionamento, il liquido lucidante specifico reagisce dolcemente con la superficie del wafer in carburo di silicio, formando uno strato modificato ossidato morbido. Successivamente, la frizione meccanica uniforme generata da dischi lucidanti ad alta precisione e nanoabrasivi rimuove in microquantità lo strato superficiale modificato, realizzando un equilibrio dinamico tra corrosione chimica e rimozione meccanica. Questo elimina radicalmente difetti di lavorazione come scheggiature dei bordi, graffi e tensione residua dei materiali duri e fragili.
Per soddisfare gli standard rigorosi di lavorazione dei wafer in SiC, l’apparecchiatura integra sistemi di regolazione della pressione a ciclo chiuso, trasmissione a velocità costante e controllo della temperatura in tempo reale. La struttura rigida della macchina è sottoposta a trattamento di invecchiamento per escludere deformazioni di lavorazione e oscillazioni dei dischi. La tecnologia di compensazione della pressione zonale equilibra uniformemente il tasso di rimozione del materiale tra centro e bordo del wafer e risolve efficacemente il problema dell’imbarcamento dei pezzi. Il modulo di controllo termico in tempo reale stabilizza l’ambiente di funzionamento del liquido lucidante e previene deviazioni di precisione dovute a variazioni di temperatura.
Grazie a un sistema di regolazione dei processi estremamente accurato, l’apparecchiatura mantiene la rugosità superficiale dei wafer in SiC inferiore a 0,5 nm e controlla gli errori di planarità a livello micronico, soddisfacendo pienamente i requisiti di produzione avanzati dei processi di crescita epitassiale e fotolitografia. Grazie ai vantaggi di alta precisione, bassa danneggiabilità e elevata coerenza di lavorazione, la Macchina di Lucidatura al Carburo di Silicio (SiC) è diventata l’attrezzatura centrale per la lavorazione in serie dei wafer in SiC nel settore dei semiconduttori per automotive, aerospazio e dispositivi elettronici high-end.
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