Carbure de silicium (SiC) pour les applications de découpe de semi-conducteurs
Le carbure de silicium (SiC) est un matériau abrasif essentiel pour la découpe de précision des plaquettes de semi-conducteurs, notamment les substrats de silicium (Si), de carbure de silicium (SiC) et d’autres matériaux durs comme le saphir (Al₂O₃). Grâce à son extrême dureté et à sa stabilité chimique, le SiC est largement utilisé dans les procédés de sciage multifilaire à base de boue et de découpe au fil diamanté .
1. Pourquoi le SiC pour la découpe des semi-conducteurs ?
Dureté (9,2 Mohs) : Deuxième après le diamant, ce qui le rend idéal pour trancher des matériaux durs.
Stabilité thermique et chimique : Résiste à la chaleur et aux réactions chimiques lors de la coupe.
Forme de particules contrôlée : les grains pointus et anguleux améliorent l’efficacité de la coupe.
Haute pureté (≥ 99 %) : minimise la contamination dans la fabrication des semi-conducteurs.
2. Types d’abrasifs SiC pour la coupe
| Taper | Caractéristiques | Applications |
|---|---|---|
| SiC vert | Pureté supérieure (> 99 %), grains plus nets | Plaquettes de silicium, de saphir, de SiC |
| SiC noir | Pureté légèrement inférieure (~97-98%), moins chère | Coupe à usage général |
| SiC revêtu | Traitement de surface pour une meilleure dispersion | Formulations de boues avancées |
3. Spécifications clés du SiC de qualité semi-conductrice
Taille des particules : Généralement 5 à 50 µm (F200 à F1500 mesh).
Pureté : ≥99%, avec de faibles impuretés métalliques (Fe, Al, Ca < 100 ppm).
Forme : En blocs ou angulaire pour un retrait efficace de la matière.
Particules magnétiques : < 0,1 ppm pour éviter les défauts dans les plaquettes.
4. SiC dans différentes méthodes de coupe
A. Sciage au fil à base de boue (méthode traditionnelle)
Procédé : Abrasif SiC mélangé à une suspension de PEG (polyéthylène glycol).
Avantage : Rentable pour les lingots de silicium.
Inconvénient : Plus lent, génère plus de déchets.
B. Découpe au fil diamanté (méthode moderne)
Procédé : Fil diamanté + liquide de refroidissement (le SiC peut être utilisé dans des procédés hybrides).
Avantage : Plus rapide, plus précis, moins de perte de trait de scie.