Решите проблему царапания пластин: как зеленый SiC достигает чистоты поверхности Ra≤0,1 мкм

Кризис царапания пластин: почему традиционные абразивы терпят неудачу

Каждая 300-миллиметровая царапина на пластине >0,13 мкм на узлах 3 нм приводит к потере 23 000 долларов. Традиционные решения сталкиваются с фундаментальными ограничениями:

Алмаз: оставляет углеродные остатки → ухудшение подвижности электронов

Оксид алюминия: случайный раскол кристаллов → повреждение под поверхностью (SSD >15 нм)

Церий: агломерация в щелочной суспензии → дефекты в виде кометного хвоста

Зеленый карбид кремния: физика совершенства

Механизм резки на атомном уровне

Гексагональные α-кристаллы зеленого SiC выстраиваются в соответствии с плоскостями <111> кремния, обеспечивая направленное расщепление вместо хрупкого разрушения:

Трибохимическая реакция: Si (пластина) + 2H₂O + SiC → SiO₂ (мягкий слой) + CH₄ + H₂

Размягченный оксидный слой срезается на глубине 0,07–0,09 мкм — в 5 раз меньше, чем при механическом истирании.

Тройная защита от царапин

Контроль распределения частиц

D99 <7,2 мкм через классификацию по воздуху (подтверждено лазерной дифракцией)

Устраняет 90% царапин от крупных частиц

Электростатическая стабилизация

pH 10,5 суспензия достигает дзета-потенциала -45 мВ

Предотвращает агломерацию в течение 72+ часов непрерывно

Тепловая гармония

120 Вт/м·К проводимость соответствует кремнию → нулевые трещины термического напряжения

Доказанные результаты в производстве 3 нм

Данные квалификации TSMC

Внедрение Samsung Foundry

Проблема: 1,2% брака из-за сколов на краях пластин GaN

Решение: Гибридная лазерная резка + полировка F2000 SiC

Результат:

Сколы снижены до 0,3 мкм (по сравнению с базовым значением 1,8 мкм)

18,6 млн долл. США в год сэкономлено на отбракованных пластинах

4-шаговый протокол для поверхностей без царапин

Состав суспензии

25-28 мас. % F1800 SiC в носителе без аминов (pH 10,5 ± 0,2)

Настройка оборудования

Кондиционирование подложки: размер алмазного зерна ≤15 мкм

Прижимная сила: 2,5-3,2 фунта на квадратный дюйм

Управление процессом

Температура: 20 °C ± 0,5 °C (охлаждаемые пластины Пельтье)

Поток скорость: 250 мл/мин

Тестирование вопросов и ответов

Атомно-силовая микроскопия (АСМ): Подтвердить Ra ≤0,08 мкм

TXRF-спектроскопия: Подтвердить Fe/Ni <1E10 атомов/см²

Beyond Silicon: применение материалов нового поколения

SiC-пластины: суспензия F3000 SiC достигает Ra 0,05 мкм без ямок дислокаций

GaAs RF-чипы: контролируемая дзета-дисперсия предотвращает выщелачивание мышьяка

2D-материалы: монослой MoS₂, отполированный до среднеквадратичной шероховатости 0,02 нм

Почему ведущие фабрики выбирают Green SiC от YUMO

Чистота ниже ppb: очищенный плазмой SiC (Fe<0,02ppb, Cu<0,01ppb)

Суспензии CMP-Ready: предварительно оптимизированы для инструментов ASML/Applied Materials

Партнерство в области НИОКР: совместная разработка параметров процесса для новых подложек