グリーンシリコンカーバイド(SiC)マイクロパウダーは、その優れた硬度、熱伝導性、化学的安定性により、半導体産業、特に ウェーハ処理、パワーエレクトロニクス、先端パッケージングにおいて重要な役割を果たしています 。主な用途と技術的利点は以下のとおりです。
1. 半導体製造における主な用途
(1)ウェーハラッピング&ポリッシング
シリコン(Si)およびシリコンカーバイド(SiC)ウェハ:
鋸目を除去し、平坦性を得るために、粗研磨(W20~W10)に使用します 。
SiC エピタキシャル ウェーハ製造における超平滑表面 (Ra < 0.5 nm) のための最終研磨(W1.5-W0.5)。
化合物半導体(GaAs、GaN):
高周波/RFデバイス用GaN-on-SiC基板の研磨に必須。
(2)さいの目切りと切断
ウェーハダイシングブレード:
樹脂結合剤と混合して SiCおよびGaNウェハ用のダイシングソーを作成します (チッピングを低減)。
レーザーダイシングアシスト:
レーザー誘起熱亀裂の研磨剤として機能し、 きれいなエッジカットを実現します。
(3)熱管理
熱伝導性材料(TIM) :
高出力デバイス (IGBT、SiC MOSFET など) の放熱性を高めるために、熱伝導グリース/パッドに添加されます。
ヒートシンクコーティング:
プラズマ噴霧 SiC コーティングにより、ヒートスプレッダーの性能が向上します。
(4) CMP(化学機械平坦化)
スラリー添加剤:
酸化剤(例:H₂O₂)と組み合わせて、LED/HEMT 製造におけるSiC およびサファイア基板の研磨に使用します 。
2. なぜグリーンSiCなのか?主な利点
財産 | 半導体アプリケーションにおける利点 |
---|---|
高硬度(モース硬度9.2) | 超硬SiC/GaNウエハの加工に有効です。 |
高い熱伝導率(120 W/m·K) | パワーエレクトロニクスの放熱性を向上させます。 |
化学的不活性 | ウェットエッチング中の酸/アルカリとの反応に耐えます。 |
純度管理(≥99.9%) | 金属汚染を防止します(Fe、Al < 50 ppm)。 |
制御可能な粒子サイズ(0.1~50μm) | ラッピング(粗)・CMP(細)に対応可能です。 |
3. 重要なプロセスパラメータ
研磨:
SiCウェーハの場合: コロイドシリカ+SiCスラリー、pH 10~11、30~60 rpm。
さいの目に切る:
ブレードの構成: 30~50% SiC、樹脂結合、スピンドル速度 30,000 rpm。
サーマルペースト:
最適充填量:シリコンマトリックス中の 15~25% SiC マイクロパウダー(3~5 μm)。
4. 新興アプリケーション
SiCパワーデバイス:
縦型SiC MOSFETの基板薄化に使用 (歩留まり向上)。
高度なパッケージング:
反りを低減することで、ファンアウト ウェーハ レベル パッケージング (FOWLP) の信頼性を向上させます 。
量子コンピューティング:
超伝導量子ビット基板(例:SiC 上の Nb)を研磨します。