Silikon karbida ialah bahan kejuruteraan penting yang digunakan secara meluas dalam pembuatan semikonduktor, pemprosesan fotovoltaik suria, dan industri kristal ketepatan. Oleh kerana kekerasannya yang sangat baik, rintangan haus dan kestabilan terma, kedua-duanyakarbida silikon hitamdan karbida silikon hijau biasanya digunakan dalam aplikasi pengisaran dan penggilap.
Kaedah Penggilapan Utama Silikon Karbida
Pada masa ini, kaedah penggilapan silikon karbida terutamanya termasuk penggilap mekanikal, penggilapan mekanikal kimia (CMP), penggilap elektrokimia (ECMP), penggilapan magnetorheologi, pemangkin-penggilap berbantu, penggilap tribokimia (TCP) dan penggilapan berbantu plasma-(PAP).
Di antara teknologi ini, CMP dianggap sebagai proses paling berkesan untuk mencapai-penggilap permukaan aras atom. Ia digunakan secara meluas dalam pemprosesan semikonduktor kerana ia dapat merealisasikan planarisasi tempatan dan global pada masa yang sama. Dalam pengilat-kepersisan tinggi, karbida silikon hijau sering dipilih kerana prestasi pemotongan yang tajam dan kesan pengilat yang stabil.
Kelebihan dan Cabaran CMP
Kecekapan penggilapan CMP bergantung terutamanya pada kadar tindak balas kimia pada permukaan bahan. Penyelidikan menunjukkan bahawa kelajuan putaran dan tekanan penggilap mempunyai kesan ketara pada kadar penggilapan, manakala suhu dan nilai pH cecair penggilap mempunyai pengaruh yang agak kecil.
Meningkatkan kelajuan putaran boleh meningkatkan kecekapan penggilapan dengan berkesan. Walaupun tekanan yang lebih tinggi boleh meningkatkan kadar penyingkiran, ia juga boleh merosakkan pad penggilap dan meningkatkan kos pengeluaran. Dalam banyak aplikasi pengisaran industri, karbida silikon hitam lebih disukai kerana kekerasannya yang baik dan harga yang menjimatkan.
Pada masa ini, penggilap silikon karbida masih menghadapi masalah seperti kadar penyingkiran bahan yang rendah dan kos pemprosesan yang tinggi. Sesetengah teknologi penggilap termaju terutamanya terhad kepada penyelidikan makmal kerana keperluan peralatan yang rumit dan proses operasi yang sukar.
Aplikasi Silicon Carbide
Silikon karbida pertama kali ditemui dalam meteorit pada tahun 1905 dan kini dihasilkan terutamanya oleh sintesis buatan. Ia digunakan secara meluas dalam bahan fotovoltaik suria, pemprosesan semikonduktor, pembuatan kristal kuarza, dan industri kristal piezoelektrik.
Dalam industri pelelas, karbida silikon hitam biasanya digunakan untuk pengisaran am dan rawatan permukaan, manakala karbida silikon hijau lebih sesuai untuk penggilapan ketepatan bahan keras dan rapuh. Dengan perkembangan pesat industri pembuatan termaju, permintaan untuk teknologi penggilap silikon karbida akan terus berkembang.
