Micropoudre de carbure de silicium vert (GC) pour le polissage des plaquettes de silicium semi-conductrices
1. Présentation du produit
La micropoudre de carbure de silicium vert (GC) de haute pureté est un abrasif sans noyau utilisé pour le découpage, le rodage et le pré-polissage des plaquettes de silicium dans la fabrication de semi-conducteurs. Elle est formulée en suspension de polissage à base d’eau/glycol pour éliminer les marques de sciage, aplanir les surfaces des plaquettes et réduire les dommages au réseau cristallin sous-jacent avant le polissage chimico-mécanique (CMP).
2. Propriétés essentielles pour le traitement des plaquettes
- Pureté ultra-élevée, impuretés métalliques ultra-faiblesSiC ≥ 99,0 %, Fe₂O₃ ≤ 0,05 %, substances magnétiques < 15 ppm, teneurs minimales en carbone libre et en métaux lourds. Absence de contamination métallique sur les plaquettes de silicium, ce qui évite les courants de fuite et la dégradation de la durée de vie des porteurs dans les puces.
- Dureté appropriée et morphologie cristalline auto-affûtanteDureté Mohs de 9,2 à 9,5, grains polyédriques équiaxes acérés. Offre un bon compromis entre taux d’enlèvement de matière élevé et dommages superficiels en subsurface, comparativement aux abrasifs en carbure de silicium noir et en alumine.
- Excellente inertie chimique et stabilité thermiqueInsoluble et non réactif avec les liquides de polissage acides/alcalins ; sa conductivité thermique élevée dissipe rapidement la chaleur de friction pour éviter les contraintes thermiques, les déformations et les microfissures de la plaquette lors du rodage à grande vitesse.
- Distribution granulométrique étroite et contrôléeUne classification stricte élimine les gros grains surdimensionnés, empêche les rayures de surface aléatoires, stabilise la variation d’épaisseur totale (TTV) et l’uniformité de la rugosité de la plaquette.
3. Indice chimique typique de la poudre GC de qualité semi-conductrice
| Indice | Exigence standard |
|---|---|
| Teneur en SiC | ≥99,0% |
| Fe₂O₃ | ≤0,05% |
| Carbone libre (FC) | ≤0,10% |
| Matière magnétique | ≤0,015% |
| Impureté SiO₂ | ≤0,20% |
| Métaux lourds (Pb, Cd, Cr, Ni) | Total <20 ppm |
4. Sélection du grain standard pour le polissage des plaquettes de silicium
| Granulométrie | Taille typique des particules D50 | Scénario d’application |
|---|---|---|
| GC 600# | ~22 μm | Rodage grossier, élimination importante des dommages causés par la scie |
| GC 800# | ~16 μm | Rodage grossier intermédiaire |
| GC 1200# | ~12 μm | Découpe de fil de lingot de silicium, rodage moyen |
| GC 1500# | ~8 μm | Rodage fin pour plaquettes de semi-conducteurs minces |
| GC 2000#–6000# | 1–5 μm | Prépolissage ultra-fin, chanfreinage des bords, retouche |
5. Principe de fonctionnement de la suspension de polissage GC
Mélanger de la poudre de graphite pyrolytique (GC) de haute pureté avec de l’eau déminéralisée ou un solvant PEG pour former une suspension de polissage. Sous la pression exercée entre le plateau de rodage et la plaquette de silicium, les particules de GC roulent et micro-découpent la surface du silicium pour éliminer uniformément les irrégularités, permettant ainsi un aplanissement sans destruction profonde du réseau cristallin. Après le rodage, les plaquettes subissent un nettoyage en plusieurs étapes pour éliminer les particules de SiC résiduelles avant le polissage chimico-mécanique (CMP).