Kagamitan sa Paghiwa ng Mataas na Katumpakan gamit ang Laser para sa 8-Pulgadang SiC Wafers: Ang Pangunahing Teknolohiya para sa Pagproseso ng SiC Wafer sa Hinaharap

Ang Silicon carbide (SiC) ay hindi lamang isang kritikal na teknolohiya para sa pambansang depensa kundi isa ring mahalagang materyal para sa pandaigdigang industriya ng automotive at enerhiya. Bilang unang kritikal na hakbang sa pagproseso ng SiC single-crystal, ang wafer slicing ay direktang tumutukoy sa kalidad ng kasunod na pagnipis at pagpapakintab. Ang mga tradisyonal na pamamaraan ng paghihiwa ay kadalasang nagdudulot ng mga bitak sa ibabaw at ilalim ng ibabaw, na nagpapataas ng mga rate ng pagbasag ng wafer at mga gastos sa pagmamanupaktura. Samakatuwid, ang pagkontrol sa pinsala sa bitak sa ibabaw ay mahalaga para sa pagsulong ng paggawa ng SiC device.

Sa kasalukuyan, ang paghiwa ng SiC ingot ay nahaharap sa dalawang pangunahing hamon:

1. Mataas na pagkawala ng materyal sa tradisyonal na paglalagari gamit ang maraming alambre:Ang matinding katigasan at kalupitan ng SiC ay ginagawa itong madaling mabaluktot at mabitak habang pinuputol, giniling, at pinapakintab. Ayon sa datos ng Infineon, ang tradisyonal na reciprocating diamond-resin-bonded multi-wire sawing ay nakakamit lamang ng 50% na paggamit ng materyal sa pagputol, na may kabuuang single-wafer loss na umaabot sa ~250 μm pagkatapos ng pagpapakintab, na nag-iiwan ng kaunting magagamit na materyal.
2. Mababang kahusayan at mahahabang siklo ng produksyon:Ipinapakita ng mga internasyonal na estadistika ng produksyon na ang paggawa ng 10,000 wafer gamit ang 24-oras na tuloy-tuloy na multi-wire sawing ay tumatagal ng humigit-kumulang 273 araw. Ang pamamaraang ito ay nangangailangan ng malawak na kagamitan at mga consumable habang lumilikha ng mataas na surface roughness at polusyon (alikabok, wastewater).

Upang matugunan ang mga isyung ito, ang pangkat ni Propesor Xiu Xiangqian sa Nanjing University ay bumuo ng mga high-precision laser slicing equipment para sa SiC, gamit ang ultrafast laser technology upang mabawasan ang mga depekto at mapalakas ang produktibidad. Para sa isang 20-mm SiC ingot, dinoble ng teknolohiyang ito ang ani ng wafer kumpara sa tradisyonal na wire sawing. Bukod pa rito, ang mga laser-sliced ​​wafer ay nagpapakita ng superior geometric uniformity, na nagbibigay-daan sa pagbawas ng kapal sa 200 μm bawat wafer at higit pang nagpapataas ng output.

Mga Pangunahing Bentahe:

• Nakumpleto ang R&D sa malawakang prototype na kagamitan, na napatunayan para sa paghiwa ng 4–6-pulgadang semi-insulating SiC wafers at 6-pulgadang conductive SiC ingots.
• Ang paghiwa ng 8-pulgadang ingot ay kasalukuyang isinasagawa ang beripikasyon.
• Mas maikling oras ng paghiwa, mas mataas na taunang output, at mas mataas na ani na >50%.

SiC substrate ng XKH na uri 4H-N

Potensyal ng Pamilihan:

Ang kagamitang ito ay handa nang maging pangunahing solusyon para sa 8-pulgadang SiC ingot slicing​​, na kasalukuyang pinangungunahan ng mga inaangkat na Hapones na may mataas na gastos at mga paghihigpit sa pag-export. Ang lokal na pangangailangan para sa kagamitan sa pagpipiraso/pagnipis ng laser ay lumampas sa 1,000 yunit, ngunit wala pang umiiral na mga mature na alternatibo na gawa sa Tsina. Ang teknolohiya ng Nanjing University ay may napakalaking halaga sa merkado at potensyal sa ekonomiya.

Kakayahang Magkaroon ng Iba't Ibang Materyal:

Bukod sa SiC, sinusuportahan din ng kagamitan ang laser processing ng gallium nitride (GaN), aluminum oxide (Al₂O₃), at diamond, na nagpapalawak sa mga aplikasyon nito sa industriya.

Sa pamamagitan ng pagbabago sa pagproseso ng SiC wafer, tinutugunan ng inobasyong ito ang mga kritikal na hadlang sa paggawa ng semiconductor habang naaayon sa mga pandaigdigang uso patungo sa mga materyales na may mataas na pagganap at matipid sa enerhiya.

Konklusyon

Bilang nangunguna sa industriya sa paggawa ng silicon carbide (SiC) substrate, ang XKH ay dalubhasa sa pagbibigay ng 2-12-pulgadang full-size na SiC substrates (kabilang ang 4H-N/SEMI-type, 4H/6H/3C-type) na iniayon sa mga sektor na may mataas na paglago tulad ng mga new energy vehicle (NEV), photovoltaic (PV) energy storage, at 5G communications. Gamit ang teknolohiya ng large-dimension wafer low-loss slicing at high-precision processing technology, nakamit namin ang malawakang produksyon ng 8-pulgadang substrates at mga tagumpay sa 12-pulgadang conductive SiC crystal growth technology, na makabuluhang nagbawas sa mga gastos sa bawat unit chip. Sa hinaharap, patuloy naming io-optimize ang ingot-level laser slicing at intelligent stress control processes upang mapataas ang 12-pulgadang substrate yield sa mga antas na mapagkumpitensya sa buong mundo, na nagbibigay-kapangyarihan sa domestic SiC industry na basagin ang mga internasyonal na monopolyo at mapabilis ang mga scalable na aplikasyon sa mga high-end na domain tulad ng mga automotive-grade chips at AI server power supplies.

SiC substrate ng XKH na uri 4H-N