O micropó de carboneto de silício (SiC) verde desempenha um papel fundamental na indústria de semicondutores , particularmente no processamento de wafers, eletrónica de potência e encapsulamento avançado , devido à sua dureza, condutividade térmica e estabilidade química excecionais. Abaixo, apresentamos as suas principais aplicações e vantagens tecnológicas:
1. Principais aplicações no fabrico de semicondutores
(1) Lapidação e polimento de wafers
Wafers de silício (Si) e carboneto de silício (SiC) :
Utilizado em lapidação bruta (W20-W10) para remover marcas de serra e obter planicidade.
Polimento final (W1,5-W0,5) para superfícies ultra-lisas (Ra < 0,5 nm) na produção de wafers epitaxiais de SiC.
Semicondutores Compostos (GaAs, GaN) :
Essencial para polir substratos GaN-on-SiC para dispositivos de alta frequência/RF.
(2) Corte e corte em cubos
Lâminas para corte de wafers :
Misturado com resinas para criar serras de corte para wafers de SiC e GaN (reduzindo as lascas).
Assistência de corte a laser :
Atua como abrasivo em fissuras térmicas induzidas por laser para cortes de arestas limpos.
(3) Gestão Térmica
Materiais de interface térmica (TIMs) :
Adicionado a massas lubrificantes/almofadas térmicas para melhorar a dissipação de calor em dispositivos de alta potência (por exemplo, IGBTs, MOSFETs de SiC).
Revestimentos para dissipadores de calor :
Os revestimentos de SiC pulverizados por plasma melhoram o desempenho do dissipador de calor.
(4) CMP (Planarização Química Mecânica)
Aditivo para lama :
Combina com oxidantes (por exemplo, H₂O₂) para polir substratos de SiC e safira no fabrico de LED/HEMT.
2.º Porquê SiC Verde? Principais Vantagens
| Propriedade | Benefício em aplicações de semicondutores |
|---|---|
| Alta Dureza (9,2 Mohs) | Eficaz para a maquinação de wafers de SiC/GaN ultraduros. |
| Elevada condutividade térmica (120 W/m·K) | Melhora a dissipação de calor em eletrónica de potência. |
| Inércia Química | Resiste à reação com ácidos/álcalis durante a gravação húmida. |
| Pureza Controlada (≥99,9%) | Evita a contaminação por metais (Fe, Al < 50 ppm). |
| Tamanho de partícula controlável (0,1–50 μm) | Adaptável para lapidação (grossa) e CMP (fina). |
3. Parâmetros Críticos do Processo
Polimento :
Para wafers de SiC: sílica coloidal + pasta de SiC , pH 10–11, 30–60 rpm.
Corte em cubos :
Composição da lâmina: 30–50% SiC, liga de resina, velocidade do fuso 30.000 rpm.
Pastas Térmicas :
Carga ideal: 15–25% de micropó de SiC (3–5 μm) em matriz de silicone.
4. Aplicações Emergentes
Dispositivos de energia SiC :
Utilizado no adelgaçamento de substrato para MOSFETs verticais de SiC (melhorando o rendimento).
Embalagem Avançada :
Aumenta a fiabilidade do empacotamento ao nível do wafer (FOWLP) através da redução da deformação.
Computação Quântica :
Polir substratos de qubits supercondutores (por exemplo, Nb em SiC).