Карбид кремния (SiC) для резки полупроводников
Карбид кремния (SiC) — важнейший абразивный материал, используемый для прецизионной резки полупроводниковых пластин, включая кремниевые (Si), карбидкремниевые (SiC) подложки и другие твёрдые материалы, такие как сапфир (Al₂O₃). Благодаря своей исключительной твёрдости и химической стабильности, SiC широко используется в процессах многоструйной резки в пульпе и резки алмазной проволокой .
1. Почему SiC используется для резки полупроводников?
Твердость (9,2 по шкале Мооса) : уступает только алмазу, что делает его идеальным для резки твердых материалов.
Термическая и химическая стабильность : устойчив к тепловым и химическим реакциям во время резки.
Контролируемая форма частиц : острые, угловатые зерна повышают эффективность резки.
Высокая чистота (≥99%) : сводит к минимуму загрязнение при производстве полупроводников.
2. Типы абразивов на основе карбида кремния для резки
| Тип | Характеристики | Приложения |
|---|---|---|
| Зеленый SiC | Более высокая чистота (>99%), более острые зерна | Кремниевые пластины, сапфир, пластины SiC |
| Черный SiC | Немного ниже чистота (~97-98%), дешевле | Универсальная резка |
| Покрытый SiC | Поверхность обработана для лучшего рассеивания | Усовершенствованные рецептуры суспензий |
3. Основные характеристики SiC полупроводникового качества
Размер частиц : обычно 5–50 мкм (сетка F200–F1500).
Чистота : ≥99%, с низким содержанием металлических примесей (Fe, Al, Ca < 100 ppm).
Форма : Блочная или угловатая для эффективного удаления материала.
Магнитные частицы : <0,1 ppm для предотвращения дефектов в пластинах.
4. SiC в различных методах резки
А. Резка канатом с использованием шлама (традиционный метод)
Процесс : абразив SiC, смешанный с суспензией ПЭГ (полиэтиленгликоля).
Преимущество : Экономически эффективно для кремниевых слитков.
Недостаток : медленнее, производит больше отходов.
Б. Резка алмазным канатом (современный метод)
Процесс : алмазная проволока + охлаждающая жидкость (в гибридных процессах может использоваться SiC).
Преимущество : быстрее, точнее, меньше потерь при пропиле.