凱樂士回收製作碳化矽產品生產線的研磨廢料,將其處理再生為高純度碳化矽原料粉末,進而製作成晶圓用真空吸盤。
碳化矽原料粉末的生產需要耗費不少的能源。若能在製程中減少廢料的產生,便能減少原生碳化矽原料粉末的需求量。凱樂士在製作碳化矽產品的生產線上,將研磨過程中產生的碳化矽廢料,加以提純回收成原料粉末。
鍛燒、酸洗提取出製程廢料
碳化矽研磨廢料的粒徑分布約在0.1~15um,主要構成物為碳化矽顆粒、粉末、鑽石砂輪微粒與切削液的混合物。將該混合物於空氣爐900˚C高溫中鍛燒,即可燒除有機物的切削液以及鑽石微粒,在該溫度下碳化矽顆粒粉末表面或有些許氧化層產生,再以硝酸和氫氟酸(1:1)混酸處理,即可得到99.9%以上的高純度碳化矽顆粒粉末。經上述鍛燒和酸洗之後,添加燒結助劑與黏結劑之後造粒成配方粉體,再藉由成型壓力與燒結溫度的調配與控制,可得到約15~50%孔隙率的燒結體,適合製作晶圓載具等產品。
用再生碳化矽粉末製造晶圓載具
目前臺灣對製造晶圓使用的真空吸盤的材料配方、導電性、孔隙率、透氣率、發塵因素等尚無法完全掌握關鍵因素及製造技術,為需要完全仰賴進口之關鍵性零組件。凱樂士利用再生的碳化矽粉末開發此真空吸盤,提升國內廠商在碳化矽真空吸盤的自主研發設計及生產能力。
效益
- 減少粉末原料購買的支出。
- 每年可減少3公噸的研磨廢料,節省20萬元的處理費。
本案例內容由凱樂士股份有限公司提供
審稿編輯:循環台灣基金會
審稿日期:2024年9月