Yeşil silisyum karbür (SiC) mikro tozu, olağanüstü sertliği, ısıl iletkenliği ve kimyasal kararlılığı sayesinde yarı iletken endüstrisinde , özellikle yonga işleme, güç elektroniği ve gelişmiş paketleme alanlarında kritik bir rol oynamaktadır . Aşağıda temel uygulamaları ve teknolojik avantajları yer almaktadır:
1. Yarı İletken Üretiminde Birincil Uygulamalar
(1) Wafer Taşlama ve Parlatma
Silisyum (Si) ve Silisyum Karbür (SiC) Gofretler :
Kaba taşlamada (W20-W10) testere izlerini gidermek ve düzlük elde etmek için kullanılır .
SiC epitaksiyel gofret üretiminde ultra pürüzsüz yüzeyler (Ra < 0,5 nm) için son parlatma (W1,5-W0,5).
Bileşik Yarı İletkenler (GaAs, GaN) :
Yüksek frekanslı/RF cihazlar için GaN-on-SiC alt tabakalarının parlatılması için gereklidir.
(2) Doğrama ve Kesme
Wafer Doğrama Bıçakları :
SiC ve GaN gofretler için kesme testereleri oluşturmak amacıyla reçine bağlarıyla karıştırılarak kullanılır (çatlak oluşumunu azaltır).
Lazer Zar Atma Yardımı :
Lazer kaynaklı termal çatlaklarda aşındırıcı görevi görerek temiz kenar kesimleri sağlar.
(3) Termal Yönetim
Termal Arayüz Malzemeleri (TIM’ler) :
Yüksek güçlü cihazlarda (örneğin IGBT’ler, SiC MOSFET’ler) ısı dağılımını artırmak için termal greslere/pedlere eklenir.
Isı Emici Kaplamalar :
Plazma püskürtmeli SiC kaplamalar ısı yayıcı performansını artırır.
(4) CMP (Kimyasal Mekanik Düzleştirme)
Bulamaç Katkı Maddesi :
LED/HEMT üretiminde SiC ve safir alt tabakaları parlatmak için oksitleyicilerle (örneğin H₂O₂) birleşir .
2. Neden Yeşil SiC? Temel Avantajları
| Mülk | Yarı İletken Uygulamalarında Fayda |
|---|---|
| Yüksek Sertlik (9.2 Mohs) | Ultra sert SiC/GaN gofretlerin işlenmesinde etkilidir. |
| Yüksek Isı İletkenliği (120 W/m·K) | Güç elektroniğinde ısı dağılımını iyileştirir. |
| Kimyasal Eylemsizlik | Islak aşındırma sırasında asit/alkalilerle reaksiyona girmez. |
| Kontrollü Saflık (≥%99,9) | Metal kontaminasyonunu önler (Fe, Al < 50 ppm). |
| Kontrol Edilebilir Parçacık Boyutu (0,1–50 μm) | Taşlamaya (kaba) ve CMP’ye (ince) uygundur. |
3. Kritik Proses Parametreleri
Parlatma :
SiC gofretler için: Kolloidal silika + SiC bulamacı , pH 10–11, 30–60 rpm.
Zar atma :
Bıçak bileşimi: %30–50 SiC, reçine bağı, mil hızı 30.000 rpm.
Termal Macunlar :
Optimum yükleme: Silikon matriste %15–25 SiC mikro tozu (3–5 μm).
4. Ortaya Çıkan Uygulamalar
SiC Güç Cihazları :
Dikey SiC MOSFET’lerde alt tabaka inceltmede kullanılır (verimi artırır).
Gelişmiş Paketleme :
Çarpılmayı azaltarak fan-out gofret düzeyinde paketleme (FOWLP) güvenilirliğini artırır .
Kuantum Bilgisayarı :
Süperiletken kübit alt tabakalarını (örneğin, SiC üzerindeki Nb) parlatır.