用於半導體切割應用的碳化矽(SiC)
碳化矽 (SiC) 是用於精密切割半導體晶圓(包括矽 (Si)、碳化矽 (SiC) 基板以及藍寶石 (Al₂O₃) 等其他硬質材料)的關鍵磨料。由於其極高的硬度和化學穩定性,SiC 廣泛應用於 基於漿料的多線鋸切 和 鑽石線切割 製程。
1. 為什麼選擇 SiC 進行半導體切割?
硬度(9.2 莫氏):僅次於鑽石,非常適合切割硬質材料。
熱穩定性和化學穩定性:抵抗切割過程中的熱和化學反應。
控制顆粒形狀:鋒利、有稜角的顆粒可提高切割效率。
高純度(≥99%):最大限度地減少半導體製造中的污染。
2. 碳化矽磨料的種類
類型 | 特徵 | 應用 |
---|---|---|
綠色碳化矽 | 純度更高(>99%),顆粒更鋒利 | 矽晶片、藍寶石、SiC晶片 |
黑色碳化矽 | 純度略低(~97-98%),價格更便宜 | 通用切割 |
塗層碳化矽 | 表面經過處理,分散性較好 | 先進的泥漿配方 |
3. 半導體級 SiC 的關鍵規格
粒徑:通常為 5–50 µm (F200–F1500 目)。
純度:≥99%,金屬雜質含量低(Fe、Al、Ca<100 ppm)。
形狀:塊狀或有稜角,可有效去除材料。
磁性粒子:<0.1 ppm,以避免晶圓出現缺陷。
4. 不同切割方法中的 SiC
A. 基於泥漿的線鋸切割(傳統方法)
製程:SiC磨料與PEG(聚乙二醇)漿料混合。
優點:矽錠具有成本效益。
缺點:速度較慢,產生較多廢棄物。
B. 鑽石線切割(現代方法)
製程:鑽石塗層線+冷卻劑(混合製程可使用SiC)。
優點:更快、更精確、切口損失更少。