반도체 절단 응용 분야를 위한 실리콘 카바이드(SiC)
탄화규소(SiC)는 실리콘(Si), 탄화규소(SiC) 기판, 그리고 사파이어(Al₂O₃)와 같은 경질 소재를 포함한 반도체 웨이퍼의 정밀 절단에 사용되는 중요한 연마재입니다. SiC는 뛰어난 경도와 화학적 안정성으로 인해 슬러리 기반 다중 와이어 절단 및 다이아몬드 와이어 절단 공정에 널리 사용됩니다.
1. 반도체 절단에 SiC를 사용하는 이유는?
경도(모스 경도 9.2) : 다이아몬드에 이어 두 번째로 단단하여 단단한 재료를 자르는 데 적합합니다.
열 및 화학적 안정성 : 절단 중 열과 화학 반응에 강합니다.
제어된 입자 모양 : 날카롭고 각진 입자가 절단 효율성을 높여줍니다.
고순도(≥99%) : 반도체 제조 시 오염을 최소화합니다.
2. 절삭용 SiC 연마재의 종류
| 유형 | 형질 | 응용 프로그램 |
|---|---|---|
| 그린 SiC | 더 높은 순도(>99%), 더 날카로운 입자 | 실리콘 웨이퍼, 사파이어, SiC 웨이퍼 |
| 블랙 SiC | 순도가 약간 낮음(~97-98%), 저렴함 | 일반용 절단 |
| 코팅된 SiC | 더 나은 분산을 위해 표면 처리됨 | 고급 슬러리 제형 |
3. 반도체급 SiC의 주요 사양
입자 크기 : 일반적으로 5~50 µm (F200~F1500 메시).
순도 : ≥99%, 금속 불순물 낮음(Fe, Al, Ca < 100 ppm).
모양 : 효율적인 물질 제거를 위해 블록형 또는 각진 모양입니다.
자기 입자 : 웨이퍼의 결함을 방지하기 위해 0.1ppm 미만입니다.
4. 다양한 절단 방법의 SiC
A. 슬러리 기반 와이어 절단(전통적 방법)
공정 : SiC 연마제를 PEG(폴리에틸렌글리콜) 슬러리와 혼합합니다.
장점 : 실리콘 잉곳에 대해 비용 효율적입니다.
단점 : 느리고, 폐기물이 더 많이 발생합니다.
B. 다이아몬드 와이어 커팅(현대식 방법)
공정 : 다이아몬드 코팅 와이어 + 냉각수(SiC는 하이브리드 공정에서 사용될 수 있음).
장점 : 더 빠르고, 더 정확하며, 절단 손실이 적습니다.