1. 연마 시스템 조정 : 경도 일치에서 기능적 사용자 정의에 이르기까지
기계적 제거 공정의 중심 인 연마제 선택은 재료 경도, 연마 단계 및 표면 손상 제어의 균형을 맞춰야합니다. 이것은 단순한 경도 일치를 훨씬 뛰어 넘습니다.
실리콘 웨이퍼 (MOHS 경도 ~ 7, 중등도 화학 활동)의 경우, 0.5 ~ 2 마이크로 미터 크기의 콜로이드 실리카 또는 알루미나 연마제는 일반적으로 균형 제거 속도 및 초기 평면화를 위해 거친 연마 단계를 위해 선택됩니다. 미세한 연마 단계는 20 내지 50 나노 미터 크기의 구형 실리카 연마제를 사용하여 표면 거칠기를 0.1 nm 미만으로 줄일 수 있습니다. 핵심 요소는 종종 폴리에틸렌 글리콜과 같은 제제를 첨가하여 응집 및 긁힘을 방지함으로써 연마 분산을 제어하는 것입니다.
실리콘 카바이드 (MOHS 경도 ~ 9.2, 화학적으로 불활성 및 이방성)의 경우, 거친 연마는 응집력을 방지하기 위해 Agar와 같은 증점제와 함께 알루미나 또는 실리콘 카바이드 연마치 (0.5 - 1.5 μm)를 사용합니다. 미세한 연마는 포도당 코어와 실리카 쉘 (30 - 100 nm)을 갖는 코어 - 쉘 입자와 같은 혁신적인 연마치를 점점 더 활용하거나 pH - 민감한 폴리머 체인으로 접수 된 "스마트"내 직각을 점점 활용합니다. 이 설계는 고효율, 저 손실 연마를위한 화학 요법 - 기계적 시너지 효과를 촉진합니다.
질화 갈륨 (MOHS 경도 ~ 9, 민감한 에피 택셜 층으로 부식이 발생하기 쉬운)의 경우, 작은 구형 실리카 연마제 (30-80 nm)의 매우 낮은 농도 (0.5 - 2%)가 긁힘을 최소화하기 위해 선호됩니다. 격자 손상을 방지하기 위해 다이아몬드와 같은 높은 강성 연마제는 엄격하게 피합니다.
2. 화학 조성 조정 : 간단한 에칭에서 상승성 촉매에 이르기까지
화학 성분은 재료의 반응성과 일치해야합니다. 핵심 도전은 산화제, 촉매 및 복합제와 관련된 상승 시스템을 설계함으로써 해결됩니다.
산화제 시스템과 관련하여, 실리콘 연마는 전통적으로 과산화수소를 온화한 산화제로 사용한다. 실리콘 카바이드 연마는 전통적인 고유 한 독성 질산 - 가시성 - light -와 같은 녹색 혁신적인 접근법으로 향하는 전통적인 고독성 질산 - hydrofluoric acid 혼합물에서 이동하고 있습니다. 갈륨 질화물 연마는 종종 과산화수소 및 과망간산 칼륨의 복합 산화제를 사용하며, 촉매로서의 이산화 망염 및 아세테이트와 결합하여 표면 변형을 가속화하면서 - 에칭을 억제합니다.
복합체 및 변조 제는 부산물 증착 및 표면 손상과 같은 특정 문제를 해결하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 탄산나트륨은 복잡한 실리콘 이온에 SIC 슬러리에 첨가되고, 구연산은 GAN 슬러리에 복잡한 갈륨 이온에 사용되며, EDTA는 실리콘 슬러리에 포함되어 금속 불순물을 킬레이트하고 표면 순도를 향상시킨다.
에코 - 친화적 인 구성 요소의 사용은 중요한 추세입니다. 여기에는 고독성 산화제를 과산화수소와 같은 대안으로, 바이오 - 기반 분산제를 사용하고 촉매 및 연마제를 회복하고 재사용하기 위해 재활용 공정을 구현하는 것이 포함됩니다.
3. 농도 및 pH 조정 : 고정 된 범위에서 동적 적응까지
농도 및 pH 값은 화학 에칭과 기계적 제거 사이의 균형을 직접 제어하여 재료 및 연마 단계에 기초한 동적 조정이 필요합니다.
pH 대조군의 경우, 실리콘 연마는 일반적으로 알칼리성 조건 (pH 10 - 11) 하에서 실리카 층을 용해시킨다. 실리콘 카바이드 연마는 종종 "산성 첫 번째, 알칼리성 후기"전략을 채택합니다. 전략 : 산화를 향상시키기위한 거친 연마를위한 낮은 pH (2 - 4), 표면 품질을 향상시키기위한 미세한 연마를위한 대형 연마를위한 높은 pH (8.5-11.0)를 채택합니다. Gan 에피 택셜 층 연마는 민감한 표면을 보호하기 위해 밀접하게 제어 된 중립 대 알칼리성 환경 (pH 8-9)이 필요합니다.
농도 최적화는 상당한 변화를 보여줍니다. 연마 농도 (고체 함량)는 실리콘 거친 연마의 상대적으로 높은 수준에서 GAN의 경우 매우 낮은 수준에 이르기까지 기계적 힘에 필요한 정확한 제어를 반영합니다. 산화제 농도는 또한 재료 산화의 어려움에 따라 미세하게 조정됩니다.
동적 적응은 고급 연마 공정을 특징으로합니다. 예는 SELC - SELC - SIC 연마를 조정하는 PH - 민감한 연마제를 사용하고, 반응 부식성 효과에 대한 산성 GAN 연마의 억제제 농도를 동시에 증가시키는 실리콘 웨이퍼 연마 동안 pH를 점차 감소시키는 것을 포함한다.
4. 목표 조정으로 특정 과제 해결
실리콘 카바이드의 이방성을 다루기 위해 (Si - 및 C -면에서 다른 제거 속도), 특정 계면 활성제는 다른 결정 평면에서 슬러리의 습윤성을 수정하여 동기화를 위해 제거 속도를보다 균일하게 만듭니다.
민감한 질화물 에피 택셜 층을 보호하기 위해, 강한 산화제가없고 최소한의 기계적 작용을 갖는 특수한 제형은 필수적이며, 가벼운 용매 및 표면 변형기를 사용하여 초트라 - 얇은 층을 피하십시오.
실리콘 웨이퍼의 글로벌 평면화를 달성하기 위해, 벤조 트리아 졸과 같은 억제제를 첨가하여 오목한 영역에서 실리콘 기질을 선택적으로 보호하여 표면 산화물 층의 우선적 제거 및 돌출 결함을 가능하게한다.
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