1. Descripción general desustrato de carburo de siliciotecnología de procesamiento
La corrientesustrato de carburo de silicio Los pasos del proceso incluyen: rectificado del círculo exterior, corte, biselado, rectificado, pulido, limpieza, etc. El corte es un paso importante en el procesamiento de sustratos semiconductores y un paso clave en la conversión del lingote en sustrato. Actualmente, el corte desustratos de carburo de silicioes principalmente corte de alambre. El corte de lodo de múltiples alambres es el mejor método de corte de alambre en la actualidad, pero aún existen problemas de mala calidad de corte y gran pérdida de corte. La pérdida de corte de alambre aumentará con el aumento del tamaño del sustrato, lo cual no es propicio para elsustrato de carburo de siliciofabricantes para lograr reducción de costos y mejora de la eficiencia. En el proceso de cortecarburo de silicio de 8 pulgadas sustratosLa forma de la superficie del sustrato obtenida mediante corte por hilo es deficiente, y las características numéricas como la deformación (WARP) y la curvatura (BOW) no son buenas.
El corte es un paso clave en la fabricación de sustratos semiconductores. La industria busca constantemente nuevos métodos de corte, como el corte con hilo diamantado y el decapado láser. La tecnología de decapado láser ha tenido una gran demanda recientemente. Su introducción reduce las pérdidas por corte y mejora la eficiencia del proceso. La solución de decapado láser exige un alto nivel de automatización y requiere la tecnología de adelgazamiento para su integración, lo que se alinea con la dirección de desarrollo futuro del procesamiento de sustratos de carburo de silicio. El rendimiento de corte del corte tradicional con hilo de mortero suele ser de 1,5 a 1,6. La introducción de la tecnología de decapado láser puede aumentar el rendimiento de corte a aproximadamente 2,0 (según los equipos DISCO). En el futuro, a medida que la tecnología de decapado láser madure, el rendimiento de corte podría mejorar aún más; al mismo tiempo, el decapado láser también puede mejorar considerablemente la eficiencia del corte. Según estudios de mercado, el líder del sector, DISCO, corta una capa en aproximadamente 10-15 minutos, lo que resulta mucho más eficiente que el actual corte con hilo de mortero, que requiere 60 minutos por capa.
Los pasos del proceso de corte tradicional con hilo de sustratos de carburo de silicio son: corte con hilo, rectificado basto, rectificado fino, pulido basto y pulido fino. Después de que el proceso de decapado láser reemplaza el corte con hilo, el proceso de adelgazamiento se utiliza para reemplazar el proceso de rectificado, lo que reduce la pérdida de láminas y mejora la eficiencia del procesamiento. El proceso de decapado láser de corte, rectificado y pulido de sustratos de carburo de silicio se divide en tres pasos: escaneo de superficie láser, decapado del sustrato, aplanamiento del lingote: el escaneo de superficie láser consiste en utilizar pulsos láser ultrarrápidos para procesar la superficie del lingote y formar una capa modificada en su interior; el decapado del sustrato consiste en separar el sustrato por encima de la capa modificada del lingote mediante métodos físicos; el aplanamiento del lingote consiste en eliminar la capa modificada de la superficie del lingote para garantizar la planitud de la superficie del lingote.
proceso de decapado láser de carburo de silicio
2. Avances internacionales en la tecnología de decapado láser y empresas participantes del sector.
El proceso de separación por láser fue adoptado inicialmente por empresas extranjeras: en 2016, la japonesa DISCO desarrolló KABRA, una nueva tecnología de corte láser que forma una capa de separación y separa las obleas a una profundidad específica mediante la irradiación continua del lingote con láser. Esta tecnología puede utilizarse con diversos tipos de lingotes de SiC. En noviembre de 2018, Infineon Technologies adquirió Siltectra GmbH, una empresa emergente de corte de obleas, por 124 millones de euros. Esta última desarrolló el proceso Cold Split, que utiliza tecnología láser patentada para definir el rango de separación, recubrir con materiales poliméricos especiales, controlar la tensión inducida por el sistema de refrigeración, separar con precisión los materiales y realizar el pulido y la limpieza para lograr el corte de la oblea.
En los últimos años, algunas empresas nacionales también han incursionado en la industria de equipos de decapado láser: las principales son Han's Laser, Delong Laser, West Lake Instrument, Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation y el Instituto de Semiconductores de la Academia China de Ciencias. Entre ellas, las empresas cotizadas Han's Laser y Delong Laser llevan tiempo en el mercado y sus productos están siendo verificados por los clientes, pero la empresa cuenta con muchas líneas de productos, y los equipos de decapado láser son solo una parte de su negocio. Los productos de empresas emergentes como West Lake Instrument ya han recibido pedidos formales; Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation 2, el Instituto de Semiconductores de la Academia China de Ciencias y otras empresas también han publicado avances en el desarrollo de sus equipos.
3. Factores determinantes para el desarrollo de la tecnología de decapado láser y el ritmo de su introducción en el mercado.
La reducción del precio de los sustratos de carburo de silicio de 6 pulgadas impulsa el desarrollo de la tecnología de decapado láser: actualmente, el precio de estos sustratos ha caído por debajo de los 4000 yuanes por unidad, acercándose al coste de producción de algunos fabricantes. El proceso de decapado láser ofrece un alto rendimiento y una gran rentabilidad, lo que impulsa el aumento de la adopción de esta tecnología.
La reducción del grosor de los sustratos de carburo de silicio de 8 pulgadas impulsa el desarrollo de la tecnología de decapado láser: el grosor actual de estos sustratos es de 500 µm y se está reduciendo a 350 µm. El proceso de corte por hilo no es eficaz para el procesamiento de carburo de silicio de 8 pulgadas (la superficie del sustrato no es adecuada) y los valores de curvatura (BOW) y deformación (WARP) se han deteriorado significativamente. El decapado láser se considera una tecnología de procesamiento necesaria para el procesamiento de sustratos de carburo de silicio de 350 µm, lo que impulsa el aumento de su adopción.
Expectativas del mercado: Los equipos de decapado láser de sustratos de SiC se benefician de la expansión de la producción de SiC de 8 pulgadas y de la reducción de costes de los equipos de SiC de 6 pulgadas. Se acerca el punto crítico actual de la industria, y su desarrollo se acelerará considerablemente.
Fecha de publicación: 8 de julio de 2024