Siliziumkarbid (SiC) für Halbleiter-Schneidanwendungen
Siliziumkarbid (SiC) ist ein wichtiges Schleifmaterial für das Präzisionsschneiden von Halbleiterwafern, darunter Silizium (Si), Siliziumkarbid (SiC)-Substrate und andere harte Materialien wie Saphir (Al₂O₃). Aufgrund seiner extremen Härte und chemischen Stabilität wird SiC häufig in schlammbasierten Mehrdrahtsäge- und Diamantdrahtschneideprozessen eingesetzt .
1. Warum SiC zum Schneiden von Halbleitern?
Härte (9,2 Mohs) : Wird nur von Diamant übertroffen und ist daher ideal zum Schneiden harter Materialien.
Thermische und chemische Stabilität : Widersteht Hitze und chemischen Reaktionen während des Schneidens.
Kontrollierte Partikelform : Scharfe, eckige Körner verbessern die Schneidleistung.
Hohe Reinheit (≥99 %) : Minimiert Verunreinigungen bei der Halbleiterherstellung.
2. Arten von SiC-Schleifmitteln zum Schneiden
| Typ | Eigenschaften | Anwendungen |
|---|---|---|
| Grünes SiC | Höhere Reinheit (>99 %), schärfere Körner | Silizium-Wafer, Saphir, SiC-Wafer |
| Schwarzes SiC | Etwas geringere Reinheit (~97-98%), günstiger | Universelles Schneiden |
| Beschichtetes SiC | Oberflächenbehandelt für bessere Dispersion | Fortschrittliche Schlammformulierungen |
3. Wichtige Spezifikationen für Halbleiter-SiC
Partikelgröße : Typischerweise 5–50 µm (F200–F1500-Maschenweite).
Reinheit : ≥99 %, mit geringen metallischen Verunreinigungen (Fe, Al, Ca < 100 ppm).
Form : Blockförmig oder eckig für effizienten Materialabtrag.
Magnetische Partikel : <0,1 ppm, um Defekte in Wafern zu vermeiden.
4. SiC in verschiedenen Schneidverfahren
A. Drahtsägen auf Schlammbasis (traditionelle Methode)
Verfahren : SiC-Schleifmittel gemischt mit PEG-Aufschlämmung (Polyethylenglykol).
Vorteil : Kostengünstig für Silizium-Ingots.
Nachteil : Langsamer, erzeugt mehr Abfall.
B. Diamantdrahtschneiden (Moderne Methode)
Verfahren : Diamantbeschichteter Draht + Kühlmittel (SiC kann in Hybridverfahren verwendet werden).
Vorteil : Schneller, präziser, weniger Schnittverlust.