ผงไมโครซิลิคอนคาร์ไบด์สีเขียว (GC) สำหรับขัดเงาแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนสำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์
1. ภาพรวมผลิตภัณฑ์
ผงไมโคร ซิลิคอนคาร์ไบด์สีเขียว (GC) ความบริสุทธิ์สูง เป็นสารขัดถูที่ปราศจากแกนกลาง ใช้สำหรับการตัด การขัด และการขัดเงาเบื้องต้นของแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ โดยนำมาผสมกับสารละลายขัดเงาที่มีน้ำและไกลคอลเป็นส่วนประกอบ เพื่อขจัดรอยเลื่อย ปรับพื้นผิวเวเฟอร์ให้เรียบ และลดความเสียหายของโครงสร้างผลึกใต้พื้นผิวก่อนการขัดเงาละเอียดด้วยกระบวนการ CMP
2. คุณสมบัติหลักสำหรับการประมวลผลเวเฟอร์
- ความบริสุทธิ์สูงมาก มีสิ่งเจือปนโลหะต่ำมากSiC ≥99.0%, Fe₂O₃ ≤0.05%, สารแม่เหล็ก <15 ppm, คาร์บอนอิสระและโลหะหนักในปริมาณน้อยที่สุด ไม่มีการปนเปื้อนของโลหะบนแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน ช่วยป้องกันกระแสรั่วไหลและการเสื่อมสภาพของอายุการใช้งานของตัวนำในชิป
- ความแข็งที่เหมาะสมและโครงสร้างผลึกที่ลับคมได้เองความแข็งตามมาตราโมห์ 9.2–9.5 เม็ดขัดมีรูปร่างเหลี่ยมคมสมดุล ให้ความสมดุลระหว่างอัตราการขจัดวัสดุสูงและความเสียหายใต้พื้นผิวที่ตื้นกว่า เมื่อเทียบกับสารขัดถูซิลิกาคาร์ไบด์สีดำและอลูมินา
- มีความเฉื่อยทางเคมีและเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีเยี่ยมไม่ละลายและไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำยาขัดเงาที่เป็นกรด/ด่าง มีค่าการนำความร้อนสูง ช่วยระบายความร้อนจากการเสียดสีได้อย่างรวดเร็ว ป้องกันความเครียดจากความร้อน การบิดเบี้ยว และรอยแตกขนาดเล็กบนแผ่นเวเฟอร์ระหว่างการขัดเงาด้วยความเร็วสูง
- การควบคุมการกระจายขนาดอนุภาคให้แคบการคัดแยกอย่างเข้มงวดช่วยกำจัดเม็ดหยาบขนาดใหญ่ ป้องกันรอยขีดข่วนบนพื้นผิวแบบสุ่ม รักษาเสถียรภาพของค่า TTV (ความแปรผันของความหนารวม) ของเวเฟอร์ และความสม่ำเสมอของความหยาบผิว
3. ดัชนีทางเคมีทั่วไปสำหรับผง GC เกรดเซมิคอนดักเตอร์
| ดัชนี | ข้อกำหนดมาตรฐาน |
|---|---|
| ปริมาณ SiC | ≥99.0% |
| เฟ₂โอ₃ | ≤0.05% |
| คาร์บอนอิสระ (FC) | ≤0.10% |
| สสารแม่เหล็ก | ≤0.015% |
| สิ่งเจือปน SiO₂ | ≤0.20% |
| โลหะหนัก (ตะกั่ว, แคดเมียม, โครเมียม, นิกเกล) | รวม <20 ppm |
4. การเลือกขนาดเม็ดทรายมาตรฐานสำหรับการขัดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน
| ขนาดเม็ดทราย | ขนาดอนุภาค D50 ทั่วไป | สถานการณ์การใช้งาน |
|---|---|---|
| GC 600# | ~22 ไมโครเมตร | การขัดหยาบ การกำจัดความเสียหายจากการเลื่อยอย่างหนัก |
| GC 800# | ~16 ไมโครเมตร | การขัดหยาบระดับกลาง |
| GC 1200# | ~12 ไมโครเมตร | การตัดลวดแท่งซิลิคอน การขัดผิวปานกลาง |
| GC 1500# | ~8 ไมโครเมตร | การขัดละเอียดสำหรับแผ่นเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์บาง |
| GC 2000#–6000# | 1–5 ไมโครเมตร | การขัดเงาละเอียดพิเศษ การลบคมขอบ การแก้ไขงาน |
5. หลักการทำงานของสารขัดเงา GC
ผสมผงไมโคร GC บริสุทธิ์สูงกับน้ำปราศจากไอออนหรือของเหลวตัวนำ PEG เพื่อสร้างสารขัดเงาแบบแขวนลอย ภายใต้แรงกดระหว่างแผ่นขัดและแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน อนุภาค GC จะกลิ้งและตัดพื้นผิวซิลิคอนในระดับไมโครเพื่อขจัดยอดที่ไม่เรียบอย่างสม่ำเสมอ ทำให้พื้นผิวเรียบโดยไม่ทำลายโครงสร้างผลึกอย่างรุนแรง หลังจากขัดเงาแล้ว เวเฟอร์จะผ่านกระบวนการทำความสะอาดหลายขั้นตอนเพื่อกำจัดอนุภาค SiC ที่ตกค้างก่อนการขัดเงาเชิงกลเคมี (CMP)