녹색 탄화규소(SiC) 미세 분말은 뛰어난 경도, 열전도도, 그리고 화학적 안정성으로 인해 반도체 산업 , 특히 웨이퍼 가공, 전력 전자, 그리고 첨단 패키징 분야 에서 중요한 역할을 합니다 . 주요 응용 분야와 기술적 이점은 다음과 같습니다.
1. 반도체 제조의 주요 응용 분야
(1) 웨이퍼 래핑 및 연마
실리콘(Si) 및 실리콘 카바이드(SiC) 웨이퍼 :
톱 자국을 제거하고 평탄도를 얻기 위해 거친 래핑 (W20-W10) 에 사용됩니다 .
SiC 에피택셜 웨이퍼 생산에서 매우 매끄러운 표면(Ra < 0.5 nm)을 위한 최종 연마 (W1.5-W0.5).
화합물 반도체(GaAs, GaN) :
고주파/RF 장치용 GaN-on-SiC 기판을 연마하는 데 필수적입니다.
(2) 다이싱 및 절단
웨이퍼 다이싱 블레이드 :
SiC 및 GaN 웨이퍼용 다이싱 톱을 만들기 위해 수지 본드와 혼합하여 사용합니다 (칩핑 감소).
레이저 다이싱 지원 :
레이저로 유도된 열 균열 에서 연마제 역할을 하여 깨끗한 모서리 절단을 보장합니다.
(3) 열 관리
열 인터페이스 재료(TIM) :
고전력 장치(예: IGBT, SiC MOSFET)의 방열을 강화하기 위해 열 그리스/패드에 추가됩니다.
방열판 코팅 :
플라즈마 분사 SiC 코팅은 방열판의 성능을 향상시킵니다.
(4) CMP(Chemical Mechanical Planarization)
슬러리 첨가제 :
LED/HEMT 제조 시 SiC 및 사파이어 기판을 연마하기 위해 산화제(예: H₂O₂)와 결합합니다 .
2. Green SiC의 주요 장점
| 재산 | 반도체 응용 분야의 이점 |
|---|---|
| 높은 경도(9.2 모스) | 초경질 SiC/GaN 웨이퍼 가공에 효과적입니다. |
| 높은 열전도도(120 W/m·K) | 전력 전자장치의 방열을 개선합니다. |
| 화학적 불활성 | 습식 에칭 중 산/알칼리와의 반응을 방지합니다. |
| 순도 제어(≥99.9%) | 금속 오염을 방지합니다(Fe, Al < 50 ppm). |
| 조절 가능한 입자 크기(0.1~50μm) | 래핑(거친) 및 CMP(정밀)에 적용 가능합니다. |
3. 중요 프로세스 매개변수
연마 :
SiC 웨이퍼의 경우: 콜로이드 실리카 + SiC 슬러리 , pH 10~11, 30~60rpm.
다이싱 :
블레이드 구성: 30~50% SiC, 레진 본드, 스핀들 속도 30,000rpm.
열전도 페이스트 :
최적 함량: 실리콘 매트릭스에 15~25% SiC 미세 분말(3~5μm)을 첨가합니다.
4. 새로운 응용 프로그램
SiC 전력 소자 :
수직 SiC MOSFET의 기판 박막화 에 사용 (수율 향상).
고급 포장 :
뒤틀림을 줄여 팬아웃 웨이퍼 레벨 패키징(FOWLP)의 안정성을 향상시킵니다 .
양자 컴퓨팅 :
초전도 큐비트 기판(예: SiC 위의 Nb)을 연마합니다.