碳化矽晶圓切拋磨製程應力分析驗證平台 & 低碳排高產出氧化矽原料技術開發

碳化矽晶圓切拋磨製程應力分析驗證平台

■ 技術簡介
工研院材化所化合物半導體晶體技術團隊根據多年經驗與專業知識，結合多重光源檢測模組所開發之碳化矽晶圓切拋磨製程應力分析驗證平台，用於驗證碳化矽晶圓表面損傷層深度、殘留應力分布、缺陷、晶圓幾何形貌等指標，並作為晶圓製程改善參考，進一步提升拋光晶圓品質。

 

■ 應用範圍

► 晶圓表面損傷層深度、殘留應力、缺陷、晶圓幾何等指標驗證

► 輔助設定最佳化切片、研磨、拋光等碳化矽晶圓製造條件

► 晶圓製造耗材評估作業

 

■ 巿場應用

 

低碳排高產出氧化矽原料技術開發

■ 技術簡介

天然矽砂是水泥行業第二大原料投入，SiO₂ 與CaO 在高溫旋窯中的固熔反應後形成之矽酸三鈣C₃S、矽酸二鈣C₂S 相，是水泥粉早期與晚期強度貢獻的最關鍵相，我國礦山開採之矽砂日漸枯竭，高品質矽砂皆須依賴進口，如北美斯普魯斯派恩、馬來西亞霹靂州、澳洲塔斯馬尼亞州等地，矽砂開採與長距離的海運皆須耗用大量燃油，造成進口矽原料噸碳排高達176kg，臺灣碳費2024年10 月已經決議起徵碳稅，將來會分階段逐步調升，水泥作為前三大排碳產業，亟需尋求低碳原料資源。

 

■ 技術特色

本技術應用於鋼鐵業鑄砂，利用材料熱膨脹係數差異，並透過最適化溫度、應力及水霧壓力模擬，高溫激冷後，於矽砂介面分離有害鹼性物質，大幅漸低傳統需要反覆高低溫及水洗製程，降低製程瓦斯用量，並採用乾式旋風分選出產品粒徑，以降低水資源使用。

 

■ 巿場應用

本技術開發之再生矽資源，粒徑介於D50<0.5μm，矽砂純度介於70~80% 間，鹼性物質(Na₂O、K₂O) 含量低，經第三方驗證數據排碳係數150kg，顯著低於進口天然矽礦碳排，以成功應用於水泥窯業矽資源替代。

 

工研院材化所 J300 精煉純化與先進資源循環技術研究室