El micropolvo de carburo de silicio (SiC) verde desempeña un papel fundamental en la industria de los semiconductores , especialmente en el procesamiento de obleas, la electrónica de potencia y el encapsulado avanzado , gracias a su excepcional dureza, conductividad térmica y estabilidad química. A continuación, se detallan sus principales aplicaciones y ventajas tecnológicas:
1. Aplicaciones principales en la fabricación de semiconductores
(1) Lapeado y pulido de obleas
Obleas de silicio (Si) y carburo de silicio (SiC) :
Se utiliza en pulido basto (W20-W10) para eliminar marcas de sierra y lograr planitud.
Pulido final (W1.5-W0.5) para superficies ultra lisas (Ra < 0,5 nm) en la producción de obleas epitaxiales de SiC.
Semiconductores compuestos (GaAs, GaN) :
Esencial para pulir sustratos de GaN sobre SiC para dispositivos de alta frecuencia/RF.
(2) Cortar en cubitos y cortar
Cuchillas para cortar obleas :
Mezclado con enlaces de resina para crear sierras de corte para obleas de SiC y GaN (reduciendo el astillado).
Asistencia para corte láser :
Actúa como abrasivo en el agrietamiento térmico inducido por láser para cortes de bordes limpios.
(3) Gestión térmica
Materiales de interfaz térmica (TIM) :
Se agrega a las grasas/almohadillas térmicas para mejorar la disipación de calor en dispositivos de alta potencia (por ejemplo, IGBT, MOSFET de SiC).
Recubrimientos de disipadores de calor :
Los recubrimientos de SiC rociados con plasma mejoran el rendimiento del disipador de calor.
(4) CMP (Planarización químico-mecánica)
Aditivo para lodos :
Se combina con oxidantes (por ejemplo, H₂O₂) para pulir sustratos de SiC y zafiro en la fabricación de LED/HEMT.
2. ¿Por qué el carburo de silicio ecológico? Ventajas clave
| Propiedad | Beneficio en aplicaciones de semiconductores |
|---|---|
| Alta dureza (9,2 Mohs) | Eficaz para mecanizar obleas de SiC/GaN ultraduras. |
| Alta conductividad térmica (120 W/m·K) | Mejora la disipación de calor en la electrónica de potencia. |
| Inercia química | Resiste la reacción con ácidos/álcalis durante el grabado húmedo. |
| Pureza controlada (≥99,9%) | Previene la contaminación por metales (Fe, Al < 50 ppm). |
| Tamaño de partícula controlable (0,1–50 μm) | Adaptable a lapeado (grueso) y CMP (fino). |
3. Parámetros críticos del proceso
Pulido :
Para obleas de SiC: sílice coloidal + suspensión de SiC , pH 10-11, 30-60 rpm.
Cortar en cubitos :
Composición de la cuchilla: 30–50 % SiC, unión de resina, velocidad del husillo 30 000 rpm.
Pastas térmicas :
Carga óptima: 15–25% de micropolvo de SiC (3–5 μm) en matriz de silicona.
4. Aplicaciones emergentes
Dispositivos de potencia de SiC :
Se utiliza en el adelgazamiento del sustrato para MOSFET de SiC verticales (mejora del rendimiento).
Embalaje avanzado :
Mejora la confiabilidad del empaquetado a nivel de oblea (FOWLP) al reducir la deformación.
Computación cuántica :
Pule sustratos de qubit superconductores (por ejemplo, Nb sobre SiC).