کاربید سیلیکون (SiC) به عنوان نسل سوم مواد نیمه هادی- دارای خواص منحصر به فردی است. SiC دارای شکاف باند گسترده، هدایت حرارتی بالا، سرعت رانش الکترون اشباع بالا، مقاومت در برابر تشعشع قوی و پایداری حرارتی و شیمیایی عالی است. این ویژگیها به آن مزایای کاربردی منحصربهفردی در دستگاههای الکترونیکی با-دما، فرکانس بالا، و توان بالا- و دستگاههای RF میدهد و آن را برای استفاده در حملونقل ریلی، وسایل نقلیه با انرژی جدید، شبکههای برق{6}بالا، ارتباطات 5G، هوافضا و حوزههای نظامی دفاعی امیدوارکننده میسازد.
کیفیت سطح ویفرهای SiC که به عنوان دستگاه و مواد زیرلایه مورد استفاده قرار می گیرد، بسیار مهم است. پس از برش شمش های SiC، ویفرهای به دست آمده دارای آثار اره و لایه های آسیب مکانیکی بر روی سطح هستند که باعث افزایش نرخ شکستن ویفر و هزینه های ساخت، آسیب شدید به شبکه کریستالی ویفر و عملکرد دستگاه SiC می شود. لایههای آسیب، ناخالصیها و نقصهای میکرو- روی سطح زیرلایه میتواند منجر به تراکم نابجایی و اعوجاج شبکهای در لایههای نازک رشد شده همپایی شود، که برای دستیابی به سطوح فوقالعاده{{3} کامل، نیازهای سختگیرانهای را برای فناوری همپایی ایجاد میکند. بسترهای SiC با عملکرد عالی به دلیل سختی بالا، مقاومت در برابر سایش شدید، شکنندگی و تمایل به ترک، چالش های بزرگی را در آماده سازی بستر ایجاد می کنند. از آنجایی که نیازهای صنعت برای کیفیت سطح ویفر همچنان در حال افزایش است، تجهیزات نازککننده اختصاصی و فنآوریهای آسیاب با راندمان بالا کلیدی برای پردازش ویفر SiC شدهاند.
فنآوریهای رایج کنونی برای صاف کردن سطوح ویفر SiC شامل نازککردن چرخهای آسیاب، لایهبندی مکانیکی، پرداخت مکانیکی، پرداخت مکانیکی شیمیایی (CMP) و پرداخت شیمیایی است. در این میان، فرآیند نازک شدن چرخ سنگ زنی یک مرحله اصلی است. از چرخهای سنگزنی الماس ریز برای خرد کردن دقیق ویفرهای SiC استفاده میکند، به طور موثر لایه آسیبدیده زیرلایه را از بین میبرد، تنشهای باقیمانده را آزاد میکند، کیفیت سطح ویفر را به طور قابلتوجهی بهبود میبخشد، و راندمان اتلاف حرارت تراشه و ویژگیهای توان کم{{4} را بهینه میکند. این یک مرحله کلیدی ضروری در تولید ویفر SiC است.
الماس که به دلیل سختی بالا، هدایت حرارتی خوب و پایداری شیمیایی شناخته شده است، به طور گسترده در برش و سنگ زنی مواد نیمه هادی استفاده می شود. در فرآیندهای نازک شدن ویفر، برای به دست آوردن سطح ویفر کم{{1}-مسطح، بدون عیب-، معمولاً از پودرهای الماس میکرو{4}} تا نانو-برای ساخت چرخهای آسیاب نازک ویفر استفاده میشود. در حال حاضر، این صنعت بیشتر از پودرهای الماس تک کریستالی برای تولید چرخ های آسیاب نازک استفاده می کند. با این حال، این چرخ ها مشکلاتی مانند لبه های برش منفرد، وضوح کلی ناکافی، عمر مفید کوتاه، راندمان پردازش پایین و دقت ضعیف در طول نازک شدن ویفر دارند. بنابراین، بهینه سازی و اصلاح ساینده های الماس به یک جهت تحقیقاتی اصلی برای بهبود وضوح چرخ سنگ زنی، افزایش عمر مفید و بهبود نتایج پردازش تبدیل شده است.
نازک شدن ویفر نقش مهمی در تولید تراشه های نیمه هادی دارد. از یک طرف، نازک شدن ضخامت کلی تراشه را کاهش می دهد و از اتلاف گرما و یکپارچگی بهره می برد. از سوی دیگر، ضخامت لایه آسیب سطحی و زبری سطح را کاهش می دهد، تنش های داخلی انباشته شده در داخل ویفر را از فرآیندهای قبلی تسکین می دهد و درجه خرد شدن تراشه های جداگانه را در حین برش دادن به حداقل می رساند. نازک شدن ویفر به طور کلی با استفاده از چرخش ویفر انجام می شود. در گذشته، نازککردن ویفر SiC داخلی به شدت به تجهیزات فوق{4}دقیق و چرخهای سنگزنی الماس وارداتی از ژاپن متکی بود که مزایایی مانند راندمان آسیاب بالا، عمر طولانی، دقت پردازش بالا و نرخ شکستگی پایین را ارائه میدهند. تجهیزات داخلی و چرخهای سنگ زنی برای برآوردن نیازهای{6} فرآیندهای پیشرفته تلاش کردند. با توسعه سریع صنعت نیمهرسانای نسل سوم چین، بسیاری از شرکتهای داخلی تحقیق و توسعه مستقل ماشینهای نازککننده و چرخهای سنگزنی را آغاز کردهاند و به پیشرفتهای قابل توجهی در شاخصهای کلیدی مانند عمر چرخ سنگزنی، کیفیت پردازش ویفر، و کارایی دست یافتهاند و در نتیجه سرعت جایگزینی واردات را تسریع میکنند.