1. グリーンシリコンカーバイドの役割
グリーンSiCはブラックSiCよりも硬く脆く、より鋭い破断点を形成します。そのため、 最終的な精密研磨工程前のシリコンの削り取りと成形に最適です。ラッピング工程では、遊離研磨スラリー（キャリア流体と混合した遊離砥粒）の形 で使用されます 。
2. 一般的に使用される粒度
この工程では、段階的に細かい粒子を使用します。粗い段階ではグリーンSiCが使用されます。
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非常に粗いラッピング（初期平坦化）： F220（約63µm）～F500（約20µm）。これにより鋸目が除去され、基本的な平坦度が確立されます。
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中間研磨： F800（約12µm）～F1200（約3µm）。これにより表面がさらに洗練され、前工程でのダメージが除去され、表面下のダメージ深さが減少します。
重要： 「ラッピング」から「ポリッシング」への移行は、表面下の損傷を除去することで定義されます。最微細なグリーンSiC工程を経た表面は、マットな質感で傷がつきますが、より平坦になります。
3. 最終研磨段階（SiCの次に来るもの）
グリーンSiCは 最終的な鏡面仕上げには使用されません。その硬度により、半導体や光学用途では許容できない表面下損傷や表面粗さが生じるためです。
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最終研磨では、 非常に微細な研磨粒子（ 0.02 µm ～ 0.1 µm、または 20 ～ 100 ナノメートル の範囲）を含む コロイドシリカスラリーを使用します。
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このスラリーは、柔らかい多孔質ポリウレタン パッドと組み合わせることで、原子レベルで材料を除去する化学機械研磨 (CMP) 作用を生み出し、傷のないエピタキシー対応の鏡面を実現します。
プロセス概要表
| ステージ | 主な目標 | 典型的な研磨剤 | 粒度（µm） | 表面結果 |
|---|---|---|---|---|
| 1. 粗研磨 | 鋸の跡を取り除き、平坦性を確立する | グリーンシリコンカーバイド | F220 – F500 (63 – 20 µm) | 不透明、ひどい傷 |
| 2. ファインラッピング | 表面下の損傷を軽減し、仕上がりを向上 | グリーンシリコンカーバイド | F800 – F1200 (12 – 3 µm) | 均一なマット仕上げ |
| 3. 研磨 | すべてのダメージを除去し、光学的な仕上がりを実現 | 酸化アルミニウム または 酸化セリウム | 約1µm以下 | 研磨前、半光沢 |
| 4. 最終仕上げ/CMP | 原子レベルの滑らかさ、エピ対応 | コロイダルシリカ | 0.02～0.1µm | 完璧な鏡面仕上げ |
選択における重要な考慮事項
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表面下損傷（SSD）： 粗い研磨粒度が進むにつれて、表面下に亀裂が生じます。次に細かい研磨粒度では、前工程のSSD層よりも深い深さまで材料を除去する必要があります。これが研磨の進行順序を決定します。
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ウェーハ仕様: 開始条件 (ワイヤーソー、研磨) と最終用途 (太陽電池、IC ウェーハ、MEMS) によって、必要なステップ数と必要な粒度が決まります。
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一貫性: 工業生産では、制御性を高めるために、緩い FEPA グリット指定の代わりに、厳密に粒度指定されたミクロンサイズの粉末 (例: W7、W10、W14 はそれぞれ約 7µm、10µm、14µm に相当) がよく使用されます。
結論
ご質問に直接お答えします。 約60µm（F220）から約3µm（F1200）までのサイズのグリーンSiCが、単結晶シリコンを作製するためのラッピング工程で使用されます。 しかし、 最終的な鏡面研磨には、CMPプロセスにおいて、コロイダルシリカのような、より細かく柔らかい研磨剤への切り替えが不可欠です 。グリーンSiC工程における正確な開始粒度と終了粒度は、初期のウェーハ状態と求められる最終品質によって異なります。
