グリーンシリコンカーバイド（SiC）は、その優れた硬度（モース硬度9.2～9.5）、熱安定性、そして化学的不活性性から、半導体基板の研磨に広く使用されている高純度研磨材です。半導体基板の研磨におけるSiCの役割を詳しく説明します。
1. 研磨用グリーンSiCの主な特性
高硬度：シリコン（Si）、ガリウムヒ素（GaAs）、サファイアなどの硬質材料の精密研削・研磨に効果的です。
鋭い研磨粒子: 表面下の損傷を最小限に抑えながら、効率的な材料除去を実現します。
熱安定性：研磨中に発生する高温でも性能を維持します。
化学的不活性: 冷却剤や基板との反応に耐え、クリーンな処理を保証します。
2. 半導体基板研磨への応用
ラッピングと粗研磨: 初期段階で平坦性を実現し、表面の欠陥を除去するために使用されます。
精密研磨: ダイヤモンドスラリーまたはコロイドシリカと組み合わせて、非常に滑らかな仕上がりを実現します (Ra < 1 nm)。
エッジ研削: ハンドリング中に欠けるのを防ぐためにウェハのエッジを整形します。
3. 他の研磨剤に対する利点
コスト効率が高い: ダイヤモンドよりも安価ですが、アルミナや炭化ホウ素よりも硬いです。
制御された攻撃性: ダイヤモンドに比べて深い傷がつきにくいため、中間研磨工程に適しています。
4. 研磨プロセスの考慮事項
粒度:
初期の材料除去用の粗い粒度（＃600～＃1200）。
最終的な滑らかさを出すための細かい粒子（＃2000～＃4000）。
スラリー配合: 多くの場合、pH 安定剤を含む水またはグリコールベースの液体に懸濁されます。
装置：ロータリーポリッシャー、CMP（化学機械平坦化）、両面研磨機などで使用されます。
5. 課題と緩和策
表面の傷: 粒度が不一致の場合に発生する可能性があります。段階的に細かい研磨剤を使用して多段階研磨を行うことで軽減されます。
汚染: 不純物の混入を防ぐには、高純度 (99.9% 以上) のグリーン SiC が不可欠です。
6. 代替案との比較
ダイヤモンド: より硬いがより高価で、最終的な研磨に使用されます。
アルミナ (Al₂O₃) : 柔らかく、安価ですが、硬質基板には効率が低くなります。
炭化ホウ素（B₄C）：SiC よりも硬いですが、高価で脆いです。
7. 業界動向
より大きなウェーハの需要: 300mm 以上のウェーハ処理では、SiC の一貫性が重要です。
グリーン製造：SiC スラリーをリサイクルして廃棄物を削減します。
結論
グリーンシリコンカーバイドは、コスト、硬度、制御性のバランスが取れた、半導体基板の研磨に用いられる多用途研磨材です。最終研磨ではダイヤモンドが主流ですが、中間工程、特に化合物半導体（SiC、GaNなど）や従来のシリコンウェーハにおいては、SiCが不可欠な材料となっています。