کاربید سیلیکون برای برش نیمه هادی

کاربید سیلیکون (SiC) برای کاربردهای برش نیمه هادی

کاربید سیلیکون (SiC) یک ماده ساینده حیاتی است که در برش دقیق ویفرهای نیمه‌هادی، از جمله زیرلایه‌های سیلیکون (Si)، کاربید سیلیکون (SiC) و سایر مواد سخت مانند یاقوت کبود (Al₂O₃) استفاده می‌شود. به دلیل سختی و پایداری شیمیایی بسیار بالا، SiC به طور گسترده در   فرآیندهای اره‌کاری چند سیمه مبتنی بر دوغاب  و  برش سیم الماسه استفاده می‌شود.

۱. چرا SiC برای برش نیمه هادی استفاده می‌شود؟

• سختی (9.2 موهس) : پس از الماس در رتبه دوم قرار دارد و آن را برای برش مواد سخت ایده‌آل می‌کند.

• پایداری حرارتی و شیمیایی : در برابر واکنش‌های حرارتی و شیمیایی هنگام برش مقاومت می‌کند.

• شکل کنترل‌شده ذرات : دانه‌های تیز و زاویه‌دار، راندمان برش را افزایش می‌دهند.

• خلوص بالا (≥۹۹٪) : آلودگی را در تولید نیمه‌هادی‌ها به حداقل می‌رساند.

2. انواع ساینده‌های SiC برای برش

۳. مشخصات کلیدی SiC نیمه‌هادی

• اندازه ذرات : معمولاً  ۵ تا ۵۰ میکرومتر  (مش F200-F1500).

• خلوص : ≥۹۹٪، با ناخالصی‌های فلزی کم (آهن، آلومینیوم، کلسیم < ۱۰۰ ppm).

• شکل : بلوکی یا زاویه‌دار برای حذف کارآمد مواد.

• ذرات مغناطیسی : کمتر از 0.1 ppm برای جلوگیری از نقص در ویفرها.

۴. SiC در روش‌های مختلف برش

الف. اره سیمی بر پایه دوغاب (روش سنتی)

• فرآیند : ساینده SiC مخلوط با دوغاب PEG (پلی اتیلن گلیکول).

• مزیت : مقرون به صرفه برای شمش‌های سیلیکون.

• عیب : کندتر، تولید زباله بیشتر.

ب. برش سیم الماسه (روش مدرن)

• فرآیند : سیم روکش‌شده با الماس + مایع خنک‌کننده (ممکن است در فرآیندهای ترکیبی از SiC استفاده شود).

• مزیت : سریع‌تر، دقیق‌تر، کاهش ضایعات برش