1. Visió general desubstrat de carbur de silicitecnologia de processament
El correntsubstrat de carbur de silici Els passos de processament inclouen: esmolar el cercle exterior, tallar a rodanxes, bisellar, esmolar, polir, netejar, etc. El tall a rodanxes és un pas important en el processament de substrats semiconductors i un pas clau per convertir el lingot en substrat. Actualment, el tall desubstrats de carbur de siliciés principalment tall de filferro. El tall de fangs multifilferro és el millor mètode de tall de filferro actualment, però encara hi ha problemes de mala qualitat de tall i grans pèrdues de tall. La pèrdua de tall de filferro augmentarà amb l'augment de la mida del substrat, cosa que no és propícia per a lasubstrat de carbur de silicifabricants per aconseguir una reducció de costos i una millora de l'eficiència. En el procés de retalladacarbur de silici de 8 polzades substrats, la forma superficial del substrat obtingut mitjançant el tall amb filferro és deficient i les característiques numèriques com ara WARP i BOW no són bones.
El tall a rodanxes és un pas clau en la fabricació de substrats semiconductors. La indústria prova constantment nous mètodes de tall, com ara el tall amb fil de diamant i el decapat amb làser. La tecnologia de decapat amb làser ha estat molt buscada recentment. La introducció d'aquesta tecnologia redueix les pèrdues de tall i millora l'eficiència del tall des del principi tècnic. La solució de decapat amb làser té uns alts requisits pel que fa al nivell d'automatització i requereix una tecnologia d'aprimament que hi cooperi, cosa que està en línia amb la direcció de desenvolupament futur del processament de substrats de carbur de silici. El rendiment de rodanxes del tall tradicional amb fil de morter és generalment d'1,5-1,6. La introducció de la tecnologia de decapat amb làser pot augmentar el rendiment de rodanxes a uns 2,0 (vegeu l'equip DISCO). En el futur, a mesura que augmenti la maduresa de la tecnologia de decapat amb làser, el rendiment de rodanxes es pot millorar encara més; al mateix temps, el decapat amb làser també pot millorar considerablement l'eficiència del tall a rodanxes. Segons estudis de mercat, el líder de la indústria DISCO talla una rodanxa en uns 10-15 minuts, cosa que és molt més eficient que el tall actual amb fil de morter de 60 minuts per rodanxa.
Els passos del procés de tall tradicional amb filferro de substrats de carbur de silici són: tall amb filferro - mòlta desbastant - mòlta fina - poliment desbastant i poliment fi. Després que el procés de decapat amb làser substitueixi el tall amb filferro, el procés d'aprimament s'utilitza per substituir el procés de mòlta, cosa que redueix la pèrdua de llesques i millora l'eficiència del processament. El procés de decapat amb làser de tall, mòlta i poliment de substrats de carbur de silici es divideix en tres passos: escaneig de superfície làser - decapat de substrat - aplanament de lingots: l'escaneig de superfície làser consisteix a utilitzar polsos làser ultraràpids per processar la superfície del lingot per formar una capa modificada dins del lingot; el decapat del substrat consisteix a separar el substrat per sobre de la capa modificada del lingot mitjançant mètodes físics; l'aplanament de lingots consisteix a eliminar la capa modificada a la superfície del lingot per garantir la planitud de la superfície del lingot.
Procés de decapat làser de carbur de silici
2. Progrés internacional en la tecnologia de decapat làser i empreses participants de la indústria
El procés de decapat làser va ser adoptat per primera vegada per empreses estrangeres: el 2016, la japonesa DISCO va desenvolupar una nova tecnologia de tall làser KABRA, que forma una capa de separació i separa les oblies a una profunditat específica irradiant contínuament el lingot amb làser, que es pot utilitzar per a diversos tipus de lingots de SiC. El novembre de 2018, Infineon Technologies va adquirir Siltectra GmbH, una startup de tall d'oblies, per 124 milions d'euros. Aquesta última va desenvolupar el procés Cold Split, que utilitza tecnologia làser patentada per definir el rang de divisió, recobrir materials polimèrics especials, controlar la tensió induïda per refredament del sistema, dividir materials amb precisió i moldre i netejar per aconseguir el tall d'oblies.
En els darrers anys, algunes empreses nacionals també han entrat a la indústria dels equips de decapat làser: les principals empreses són Han's Laser, Delong Laser, West Lake Instrument, Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation i l'Institut de Semiconductors de l'Acadèmia Xinesa de les Ciències. Entre elles, les empreses que cotitzen en borsa Han's Laser i Delong Laser fa molt de temps que estan en procés de disseny i els seus productes estan sent verificats pels clients, però l'empresa té moltes línies de productes i els equips de decapat làser són només un dels seus negocis. Els productes d'estrelles emergents com West Lake Instrument han aconseguit enviaments de comandes formals; Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation 2, l'Institut de Semiconductors de l'Acadèmia Xinesa de les Ciències i altres empreses també han publicat avenços en els equips.
3. Factors impulsors del desenvolupament de la tecnologia de decapat làser i el ritme d'introducció al mercat
La reducció del preu dels substrats de carbur de silici de 6 polzades impulsa el desenvolupament de la tecnologia de decapat làser: actualment, el preu dels substrats de carbur de silici de 6 polzades ha caigut per sota dels 4.000 iuans/unitat, acostant-se al preu de cost d'alguns fabricants. El procés de decapat làser té una alta taxa de rendiment i una forta rendibilitat, cosa que impulsa l'augment de la taxa de penetració de la tecnologia de decapat làser.
L'aprimament dels substrats de carbur de silici de 8 polzades impulsa el desenvolupament de la tecnologia de decapat làser: el gruix dels substrats de carbur de silici de 8 polzades és actualment de 500 µm i s'està desenvolupant cap a un gruix de 350 µm. El procés de tall per filferro no és eficaç en el processament de carbur de silici de 8 polzades (la superfície del substrat no és bona) i els valors de BOW i WARP s'han deteriorat significativament. El decapat làser es considera una tecnologia de processament necessària per al processament de substrats de carbur de silici de 350 µm, cosa que fa que la taxa de penetració de la tecnologia de decapat làser augmenti.
Expectatives del mercat: els equips de decapat làser de substrats de SiC es beneficien de l'expansió del SiC de 8 polzades i de la reducció de costos del SiC de 6 polzades. El punt crític actual de la indústria s'acosta i el desenvolupament de la indústria s'accelerarà considerablement.
Data de publicació: 08 de juliol de 2024