Преимущества карбида бора (B₄C) для полировки полупроводниковых пластин
- Его твердость находится между твердостью карбида кремния и алмаза, обеспечивая умеренную режущую способность с меньшим количеством глубоких царапин и сколов кромки.
- Обладая химической инертностью, он не вступает в реакцию с подложками в процессе полировки, эффективно снижая загрязнение поверхности.
- Его можно перерабатывать в сверхтонкий порошок субмикронного и наноразмерного масштаба, отвечающий требованиям сверхточной зеркальной полировки кремниевых пластин.
- Превосходная термическая стабильность; не происходит размягчения или агломерации под воздействием тепла, выделяющегося при притирке и полировке.
Применимые типы пластин
- Кремниевые карбидные (SiC) пластины
Карбид бора, являющийся основным субстратом для полупроводников третьего поколения, служит одним из основных абразивов для грубой и тонкой шлифовки кремниевых пластин. Он обеспечивает стабильную скорость удаления материала при значительно меньших затратах, чем алмазная пыль.
- Сапфировые (Al₂O₃) пластины
Основной материал для эпитаксиальных пластин светодиодов, используемый для утонения, двусторонней шлифовки, снятия фаски с кромок и предварительной полировки после нарезки.
- Керамические пластины из нитрида алюминия, нитрида галлия и оксида алюминия.
Применяется для грубой и промежуточной полировки подложек силовых устройств и подложек для отвода тепла.
- Кварцевые и кремниевые пластины (предварительная шероховатая шлифовка)
Используется для нарезки и утонения кремниевых пластин, а также для грубой полировки; частично заменяет зеленый карбид кремния, повышая эффективность притирки.
Специализированные приложения для обработки данных
- Черновая шлифовка пластин после нарезки
Использование порошка карбида бора микронного размера позволяет устранить следы от проволочной пилы, неровности поверхности и подповерхностные повреждения, а также быстро выровнять толщину пластины.
- Двусторонняя тонкая притирка
Контролировать общее изменение толщины (TTV) и значение деформации, улучшать параллельность пластин и использовать в качестве предварительной обработки перед химико-механической полировкой (CMP).
- Притирка фаски кромки пластины
Для предотвращения растрескивания и сколов кромок в последующих процессах используется суспензия карбида бора, применяемая для влажной снятия фаски на кромочных шлифовальных станках.
- Промежуточная предварительная полировка
Расположенная между грубой притиркой и окончательной полировкой методом химико-механической полировки, она быстро снижает шероховатость поверхности и сокращает расход расходных материалов для последующей полировки.
- Обработка поверхности керамических держателей и присосок.
Необходимо обеспечить выравнивание плоскостей притирочных пластин и керамических подложек, чтобы гарантировать точность плоскостности при обработке кремниевых пластин.
Требования к качеству карбида бора полупроводникового класса
- Высокая чистота: Чрезвычайно низкое содержание свободного углерода и металлических примесей (Fe, Al, Ca, Mg) во избежание загрязнения подложек ионами металлов.
- Узкое распределение частиц по размерам: отсутствие частиц слишком большого размера предотвращает появление царапин на поверхности пластин.
- Контролируемое формирование/сфероидизация частиц: Порошок может быть изменен по мере необходимости для достижения баланса между скоростью удаления материала и шероховатостью поверхности.
- Превосходная диспергируемость: устойчива к осаждению и агломерации при добавлении в полировальные суспензии на водной основе.
Сравнительные преимущества по сравнению с алмазом и карбидом кремния.
- По сравнению с алмазным порошком: Заметное преимущество в стоимости при массовой черновой и промежуточной притирке, позволяющее избежать глубоких повреждений под поверхностью, вызванных чрезмерной обработкой алмазными абразивами.
- По сравнению с зеленым карбидом кремния: более высокая твердость и более высокая скорость удаления материала, демонстрирующие выдающиеся результаты на сверхтвердых подложках, таких как карбид кремния и сапфир.