1. Общ преглед насилициево-карбидна основатехнология за обработка
Настоящетосилициево-карбидна основа Етапите на обработка включват: шлайфане на външния кръг, нарязване, скосяване, шлифоване, полиране, почистване и др. Нарязването е важна стъпка в обработката на полупроводникови субстрати и ключова стъпка в превръщането на слитъка в субстрата. Понастоящем рязането насилициево-карбидни подложкие основно рязане с тел. Многожилното рязане с шлам е най-добрият метод за рязане с тел в момента, но все още има проблеми с лошо качество на рязане и големи загуби при рязане. Загубите при рязане с тел ще се увеличат с увеличаване на размера на материала, което не е благоприятно за...силициево-карбидна основапроизводителите да постигнат намаляване на разходите и подобряване на ефективността. В процеса на рязане8-инчов силициев карбид субстрати, формата на повърхността на субстрата, получена чрез рязане с тел, е лоша, а числените характеристики като WARP и BOW не са добри.
Нарязването е ключова стъпка в производството на полупроводникови субстрати. Индустрията непрекъснато изпробва нови методи за рязане, като например рязане с диамантена тел и лазерно оголване. Технологията за лазерно оголване е силно търсена напоследък. Въвеждането на тази технология намалява загубите при рязане и подобрява ефективността на рязане от технически гледна точка. Решението за лазерно оголване има високи изисквания за ниво на автоматизация и изисква технология за изтъняване, която да работи с него, което е в съответствие с бъдещата посока на развитие на обработката на силициево-карбидни субстрати. Добивът на резени при традиционното рязане с хоросан обикновено е 1,5-1,6. Въвеждането на технологията за лазерно оголване може да увеличи добива на резени до около 2,0 (вижте оборудването DISCO). В бъдеще, с развитието на технологията за лазерно оголване, добивът на резени може да се подобри допълнително; в същото време лазерното оголване може значително да подобри ефективността на рязането. Според пазарни проучвания, лидерът в индустрията DISCO реже резен за около 10-15 минути, което е много по-ефективно от сегашното рязане с хоросан от 60 минути на резен.
Етапите на процеса на традиционното рязане с тел на силициево-карбидни субстрати са: рязане с тел - грубо шлайфане - фино шлайфане - грубо полиране и фино полиране. След като процесът на лазерно оголване замени рязането с тел, процесът на изтъняване се използва за заместване на процеса на шлайфане, което намалява загубата на резени и подобрява ефективността на обработката. Процесът на лазерно оголване на рязане, шлайфане и полиране на силициево-карбидни субстрати е разделен на три стъпки: лазерно сканиране на повърхността - оголване на субстрата - изравняване на слитъка: лазерното сканиране на повърхността използва ултрабързи лазерни импулси за обработка на повърхността на слитъка, за да се образува модифициран слой вътре в слитъка; оголването на субстрата е за отделяне на субстрата над модифицирания слой от слитъка чрез физически методи; изравняването на слитъка е за отстраняване на модифицирания слой от повърхността на слитъка, за да се осигури плоскост на повърхността на слитъка.
Процес на лазерно отстраняване на силициев карбид
2. Международен напредък в технологията за лазерно оголване и участващи компании от индустрията
Процесът на лазерно оголване е възприет за първи път от чуждестранни компании: През 2016 г. японската DISCO разработи нова технология за лазерно рязане KABRA, която образува разделителен слой и разделя пластините на определена дълбочина чрез непрекъснато облъчване на слитъка с лазер, което може да се използва за различни видове SiC блокове. През ноември 2018 г. Infineon Technologies придоби Siltectra GmbH, стартираща компания за рязане на пластини, за 124 милиона евро. Последната разработи процеса на студено разделяне, който използва патентована лазерна технология за определяне на диапазона на разделяне, покриване на специални полимерни материали, контрол на индуцираното от охлаждането напрежение в системата, прецизно разделяне на материалите, както и шлайфане и почистване за постигане на рязане на пластини.
През последните години някои местни компании също навлязоха в индустрията за оборудване за лазерно оголване: основните компании са Han's Laser, Delong Laser, West Lake Instrument, Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation и Институтът по полупроводници към Китайската академия на науките. Сред тях, листнатите компании Han's Laser и Delong Laser са в процес на разработка от дълго време и техните продукти се проверяват от клиенти, но компанията има много продуктови линии, а оборудването за лазерно оголване е само един от нейните бизнеси. Продуктите на изгряващи звезди като West Lake Instrument са постигнали официални поръчки за доставки; Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation 2, Институтът по полупроводници към Китайската академия на науките и други компании също пуснаха на пазара оборудване.
3. Движещи фактори за развитието на технологията за лазерно оголване и ритъма на въвеждане на пазара
Намаляването на цената на 6-инчовите силициево-карбидни подложки стимулира развитието на технологията за лазерно оголване: В момента цената на 6-инчовите силициево-карбидни подложки е паднала под 4000 юана/бройка, приближавайки се до себестойността на някои производители. Процесът на лазерно оголване има висок процент на добив и силна рентабилност, което води до увеличаване на степента на проникване на технологията за лазерно оголване.
Изтъняването на 8-инчовите силициево-карбидни подложки стимулира развитието на технологията за лазерно оголване: Дебелината на 8-инчовите силициево-карбидни подложки в момента е 500μm и се развива към дебелина от 350μm. Процесът на рязане с тел не е ефективен при обработката на 8-инчови силициево-карбидни подложки (повърхността на подложката не е добра), а стойностите на BOW и WARP са се влошили значително. Лазерното оголване се счита за необходима технология за обработка на 350μm силициево-карбидни подложки, което води до увеличаване на скоростта на проникване на технологията за лазерно оголване.
Пазарни очаквания: Оборудването за лазерно отстраняване на SiC субстрати се възползва от разширяването на 8-инчовия SiC и намаляването на разходите за 6-инчов SiC. Наближава настоящата критична точка в индустрията и развитието ѝ ще се ускори значително.
Време на публикуване: 08 юли 2024 г.