Yeşil silisyum karbür (SiC) mikro tozu , seramikler (örneğin AlN, safir) gibi sert malzemelerin taşlanması için yaygın bir aşındırıcı olmasına rağmen , özellikle yarı iletken gofretler (Si, GaAs, SiC, vb.) için gofret parlatmada genellikle kullanılmaz .
1. Yeşil SiC Neden Wafer Cilalama İçin Uygun Değildir?
Yüzey Hasarı :
SiC mikro tozu (hatta #2000+ gibi ince dereceler bile) çoğu gofretten daha serttir (Mohs 9.2 vs. Si ~7, GaAs ~4.5), bu da derin yüzey altı çatlaklarına ve çiziklere neden olur.Kirlenme Riski :
SiC parçacıkları daha yumuşak gofretlerin (örneğin silikon) içine yerleşebilir veya yüzeylerle reaksiyona girerek elektriksel özellikleri bozabilir.Nanoölçekte Hassasiyet Eksikliği :
Alt mikron SiC bile atom düzeyinde düzlemselleştirme için gereken tekdüzelikten yoksundur (gelişmiş düğümler için Ra < 0,5 nm gereklidir).
2. Wafer Cilalama İçin Tercih Edilen Aşındırıcılar
A. Silisyum (Si) ve Germanyum (Ge) Gofretler
Son Parlatma :
Kolloidal Silika (SiO₂) : Kusursuz yüzeyler için yüzeyi kimyasal olarak yumuşatır (Ra ~0,1 nm).
Seryum (CeO₂) : Yüksek malzeme çıkarma oranları (MRR) için kimyasal mekanik parlatmada (CMP) kullanılır.
Kaba/Orta Seviye Parlatma :
Alümina (Al₂O₃) : SiC’den daha az agresiftir, ön parlatmada kullanılır.
B. Silisyum Karbür (SiC) Gofretler
Elmas Mikrotoz :
SiC’den (Mohs 10) daha sert olan tek aşındırıcıdır, taşlama/taşlama işlemlerinde bulamaç olarak kullanılır (örneğin, 1–10 μm grit).Elmas + CMP :
Mekanik gidermeyi (elmas) kimyasal oksidasyonla (örneğin, H₂O₂ bazlı bulamaçlar) birleştirir.
C. Galyum Arsenit (GaAs) ve Diğer III-V Gofretler
Kolloidal Silika/Seria :
Kristal hasarını önlemek için düşük basınçlı parlatma.Brom-Metanol Çözeltileri :
Mekanik parlatma işleminden sonra kimyasal olarak aşındırılır.
3. Yeşil SiC’nin Wafer’larda Kullanılabileceği Durumlar
Çok Erken Aşamalar (örneğin, gofret şekillendirme/kenar taşlama):
Hızlı malzeme giderimi için kaba SiC (#400–#800), ancak en kısa sürede daha yumuşak aşındırıcılara geçildi.Safir (Al₂O₃) Alt Tabakalar :
SiC, taşlama için kullanılabilir ancak son parlatma için elmas veya silika gerekir.
4. Wafer Parlatma için Temel Parametreler
Aşındırıcı Boyutu :
Son cilalamada 10–100 nm parçacıklar (örneğin kolloidal silika) kullanılır.pH ve Kimya :
CMP bulamaçları pH kontrollüdür (örneğin, Si için alkali, metaller için asidik).Basınç/Hız :
Yeraltı hasarını en aza indirmek için düşük basınç (<5 psi).
5. Maliyet Açısından Hassas Uygulamalar için SiC’ye Alternatifler
Alümina (Al₂O₃) Bulamaçları :
Elmastan daha ucuzdur ancak SiC’den daha az agresiftir.Hibrit İşlemler :
Kaba taşlama için SiC → Ön parlatma için Alümina → Son parlatma için Silika/Seria.