La micropoudre de carbure de silicium (SiC) vert joue un rôle essentiel dans l’ industrie des semi-conducteurs , notamment dans le traitement des plaquettes, l’électronique de puissance et le packaging avancé , grâce à sa dureté, sa conductivité thermique et sa stabilité chimique exceptionnelles. Voici ses principales applications et avantages technologiques :
1. Principales applications dans la fabrication de semi-conducteurs
(1) Rodage et polissage des plaquettes
Plaquettes de silicium (Si) et de carbure de silicium (SiC) :
Utilisé pour le rodage grossier (W20-W10) pour éliminer les marques de scie et obtenir la planéité.
Polissage final (W1,5-W0,5) pour surfaces ultra-lisses (Ra < 0,5 nm) dans la production de plaquettes épitaxiales SiC.
Semi-conducteurs composés (GaAs, GaN) :
Essentiel pour le polissage des substrats GaN sur SiC pour les dispositifs haute fréquence/RF.
(2) Découpe et découpage en dés
Lames de découpe de gaufrettes :
Mélangé avec des liants de résine pour créer des scies à découper pour les plaquettes de SiC et de GaN (réduisant l’écaillage).
Assistance au découpage au laser :
Agit comme abrasif dans la fissuration thermique induite par laser pour des coupes de bords nettes.
(3) Gestion thermique
Matériaux d’interface thermique (TIM) :
Ajouté aux graisses/tampons thermiques pour améliorer la dissipation de la chaleur dans les appareils haute puissance (par exemple, IGBT, MOSFET SiC).
Revêtements de dissipateur thermique :
Les revêtements SiC pulvérisés au plasma améliorent les performances du dissipateur de chaleur.
(4) CMP (Planarisation Mécanique Chimique)
Additif pour lisier :
Se combine avec des oxydants (par exemple, H₂O₂) pour polir les substrats SiC et saphir dans la fabrication de LED/HEMT.
2. Pourquoi le SiC vert ? Principaux avantages
| Propriété | Avantage dans les applications des semi-conducteurs |
|---|---|
| Dureté élevée (9,2 Mohs) | Efficace pour l’usinage de plaquettes SiC/GaN ultra-dures. |
| Conductivité thermique élevée (120 W/m·K) | Améliore la dissipation thermique dans l’électronique de puissance. |
| Inertie chimique | Résiste à la réaction avec les acides/alcalis lors de la gravure humide. |
| Pureté contrôlée (≥ 99,9 %) | Empêche la contamination métallique (Fe, Al < 50 ppm). |
| Taille de particules contrôlable (0,1–50 μm) | Adaptable au rodage (grossier) et au CMP (fin). |
3. Paramètres critiques du processus
Polissage :
Pour les plaquettes de SiC : Silice colloïdale + suspension de SiC , pH 10–11, 30–60 tr/min.
Découpage en dés :
Composition de la lame : 30–50 % SiC, liant résine, vitesse de broche 30 000 tr/min.
Pâtes thermiques :
Charge optimale : 15 à 25 % de micropoudre de SiC (3 à 5 μm) dans une matrice de silicone.
4. Applications émergentes
Dispositifs de puissance SiC :
Utilisé dans l’amincissement du substrat pour les MOSFET SiC verticaux (amélioration du rendement).
Emballage avancé :
Améliore la fiabilité du conditionnement au niveau des plaquettes en éventail (FOWLP) en réduisant le gauchissement.
Informatique quantique :
Polit les substrats de qubits supraconducteurs (par exemple, Nb sur SiC).