ข้อดีของซิลิกอนคาร์ไบด์สีเขียวสำหรับการขัดเวเฟอร์

ซิลิกอนคาร์ไบด์สีเขียว (SiC) ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการขัดเวเฟอร์เนื่องจากคุณสมบัติเฉพาะตัวซึ่งมีข้อได้เปรียบหลายประการเหนือวัสดุขัดชนิดอื่น เช่น อะลูมิเนียมออกไซด์หรือเพชร ต่อไปนี้คือประโยชน์หลักในการใช้ซิลิกอนคาร์ไบด์สีเขียวในการขัดเวเฟอร์:

1.  ความแข็งสูง (Mohs ~9.3)

• SiC สีเขียวมีความแข็งมากกว่าอะลูมิเนียมออกไซด์ (Mohs ~9) และแข็งเกือบเท่าโบรอนคาร์ไบด์ (Mohs ~9.5) จึงทำให้มีประสิทธิภาพสูงในการขัดวัสดุแข็ง เช่น เวเฟอร์ซิลิกอน แซฟไฟร์ และเซรามิก

• แม้ว่าจะไม่แข็งเท่าเพชร (Mohs 10) แต่ก็ถือเป็นทางเลือกที่คุ้มต้นทุนสำหรับการใช้งานต่างๆ มากมาย

2.  อนุภาคขัดที่มีความคมและเหลี่ยมมุม

• เมล็ดพืชจะแตกได้ง่ายในระหว่างการขัด ทำให้เกิดขอบตัดใหม่ที่รักษาอัตราการขจัดวัสดุที่สม่ำเสมอ

• คุณสมบัติในการลับคมอัตโนมัตินี้ช่วยให้มีประสิทธิภาพการขัดถูที่ยาวนาน

3.  ความคงตัวทางเคมีและความบริสุทธิ์

• Green SiC ได้รับการสังเคราะห์ด้วยความบริสุทธิ์สูง (≥99%) ช่วยลดความเสี่ยงจากการปนเปื้อนในการประมวลผลเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์

• เป็นสารเฉื่อยทางเคมีในสภาพแวดล้อมการขัดเงาหลายประเภท จึงลดปฏิกิริยาที่ไม่พึงประสงค์กับพื้นผิวเวเฟอร์

4.  การตกแต่งพื้นผิวแบบควบคุม

• ให้ความสมดุลระหว่างอัตราการขจัดวัสดุและความเรียบของพื้นผิว จึงเหมาะกับขั้นตอนการขัดทั้งแบบหยาบและแบบละเอียด

• สร้างความเสียหายใต้ผิวน้อยลงเมื่อเปรียบเทียบกับสารกัดกร่อนที่หยาบกว่า เช่น SiC สีดำ

5.  การนำความร้อนและการทนความร้อน

• การนำความร้อนสูงช่วยระบายความร้อนในระหว่างการขัดเงา ช่วยลดความเครียดจากความร้อนบนเวเฟอร์

• มีความเสถียรที่อุณหภูมิสูง ป้องกันการเสื่อมสภาพในระหว่างการขัดด้วยความเร็วสูง

6.  ความคุ้มทุน

• ราคาไม่แพงกว่าสารกัดกร่อนเพชร แต่ยังคงให้ประสิทธิภาพสูงสำหรับเวเฟอร์หลายประเภท (เช่น ซิลิกอน ควอตซ์ และแก้ว)

7.  ความคล่องตัวในการใช้งาน

• ใช้สำหรับขัดเวเฟอร์ซิลิกอนโมโนคริสตัลไลน์และโพลีคริสตัลไลน์ รวมถึงวัสดุที่ไม่ใช่เซมิคอนดักเตอร์ เช่น กระจกออปติคอลและเซรามิก

• ใช้งานได้กับทั้งสารละลายขัดถูแบบอิสระและแผ่นขัดถูแบบคงที่

การเปรียบเทียบกับสารกัดกร่อนชนิดอื่น

บทสรุป

ซิลิคอนคาร์ไบด์สีเขียวเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการขัดเวเฟอร์ซึ่งต้องใช้ความแข็ง ความบริสุทธิ์ และการกำจัดวัสดุที่ควบคุมได้ ซิลิคอนคาร์ไบด์สีเขียวช่วยเชื่อมช่องว่างระหว่างอะลูมินาที่คุ้มต้นทุนกับสารกัดกร่อนเพชรที่มีราคาแพงมาก ทำให้ซิลิคอนคาร์ไบด์สีเขียวเป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และออปติก