1. Yleiskatsauspiikarbidisubstraattiprosessointitekniikka
Nykyinenpiikarbidisubstraatti käsittelyvaiheisiin kuuluvat: ulkokehän hionta, viipalointi, viisteytys, hionta, kiillotus, puhdistus jne. Viipalointi on tärkeä vaihe puolijohdesubstraattien prosessoinnissa ja avainvaihe harkon muuntamisessa substraatiksi. Tällä hetkellä leikkaaminenpiikarbidisubstraatiton pääasiassa lankaleikkausta. Monilankainen lieteleikkaus on tällä hetkellä paras lankaleikkausmenetelmä, mutta ongelmia aiheuttaa edelleen heikko leikkauslaatu ja suuri leikkaushäviö. Langanleikkauksen hävikki kasvaa substraatin koon kasvaessa, mikä ei ole suotuisapiikarbidisubstraattivalmistajien kustannusten alentamiseksi ja tehokkuuden parantamiseksi. Leikkausprosessissa8 tuuman piikarbidi substraatit, langanleikkauksella saadun substraatin pinnan muoto on huono, ja numeeriset ominaisuudet, kuten WARP ja BOW, eivät ole hyviä.
Viipalointi on keskeinen vaihe puolijohdealustojen valmistuksessa. Teollisuus kokeilee jatkuvasti uusia leikkausmenetelmiä, kuten timanttilangan leikkausta ja laserkuorintaa. Laserkuorintatekniikkaa on kysytty paljon viime aikoina. Tämän teknologian käyttöönotto vähentää leikkaushäviöitä ja parantaa leikkaustehokkuutta teknisestä periaatteesta lähtien. Laserkuorintaratkaisulla on korkeat vaatimukset automaatiotasolle ja se vaatii ohennusteknologiaa yhteistyöhön sen kanssa, mikä on linjassa piikarbidisubstraattien prosessoinnin tulevan kehityssuunnan kanssa. Perinteisen laastinlangan leikkauksen viipaleen saanto on yleensä 1,5-1,6. Laserkuorintatekniikan käyttöönotto voi nostaa viipaleen saantoa noin 2,0:aan (katso DISCO-laitteet). Tulevaisuudessa, laserkuorintatekniikan kypsyyden kasvaessa, viipaleen saantoa voidaan parantaa edelleen; samalla laserkuorinta voi myös parantaa huomattavasti viipaloinnin tehokkuutta. Markkinatutkimuksen mukaan alan johtava DISCO leikkaa viipaleen noin 10-15 minuutissa, mikä on paljon tehokkaampaa kuin nykyinen laastinlangan leikkaus, joka kestää 60 minuuttia viipaletta kohden.
Piikarbidialustojen perinteisen langanleikkauksen prosessivaiheet ovat: langanleikkaus - karkea hionta - hienohionta - karkea kiillotus ja hienokiillotus. Kun laserkuorintaprosessi on korvannut langanleikkauksen, käytetään ohennusprosessia hiontaprosessin korvaamiseksi, mikä vähentää viipaleiden hävikkiä ja parantaa prosessoinnin tehokkuutta. Piikarbidialustojen laserkuorintaprosessi on jaettu kolmeen vaiheeseen: laserpinnan skannaus - alustan kuorinta - harkon tasoitus: laserpinnan skannauksessa käytetään ultranopeita laserpulsseja harkon pinnan käsittelemiseksi modifioidun kerroksen muodostamiseksi harkon sisään; alustan kuorinnassa modifioidun kerroksen yläpuolella oleva alusta erotetaan harkosta fysikaalisilla menetelmillä; harkon tasoituksessa modifioitu kerros poistetaan harkon pinnalta harkon pinnan tasaisuuden varmistamiseksi.
Piikarbidin laserkuorintaprosessi
2. Kansainvälinen kehitys laserstripausteknologiassa ja alan mukana olevat yritykset
Laserstripping-menetelmää käyttivät ensimmäisenä ulkomaiset yritykset: Vuonna 2016 japanilainen DISCO kehitti uuden laserleikkaustekniikan KABRAn, joka muodostaa erotuskerroksen ja erottaa kiekot tietyllä syvyydellä säteilyttämällä harkkoa jatkuvasti laserilla. Tätä teknologiaa voidaan käyttää erityyppisten piikarbidiharkkojen valmistukseen. Marraskuussa 2018 Infineon Technologies osti kiekkojen leikkausta harjoittavan startup-yrityksen Siltectra GmbH:n 124 miljoonalla eurolla. Jälkimmäinen kehitti kylmäjakoprosessin, jossa käytetään patentoitua laserteknologiaa jakoalueen määrittämiseen, erityisten polymeerimateriaalien pinnoittamiseen, jäähdytyksen aiheuttaman rasituksen hallintaan, materiaalien tarkkaan jakamiseen sekä hiomiseen ja puhdistamiseen kiekkojen leikkaamiseksi.
Viime vuosina myös jotkut kotimaiset yritykset ovat tulleet laserstrippauslaitteiden teollisuuteen: tärkeimmät yritykset ovat Han's Laser, Delong Laser, West Lake Instrument, Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation ja Kiinan tiedeakatemian puolijohdeinstituutti. Näistä pörssiyhtiöt Han's Laser ja Delong Laser ovat olleet suunnittelussa jo pitkään, ja asiakkaat ovat tarkistaneet niiden tuotteita, mutta yrityksellä on useita tuotelinjoja, ja laserstrippauslaitteet ovat vain yksi heidän liiketoimintansa. Nousevien tähtien, kuten West Lake Instrumentin, tuotteet ovat saavuttaneet viralliset tilaustoimitukset; Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation 2, Kiinan tiedeakatemian puolijohdeinstituutti ja muut yritykset ovat myös julkaisseet laitteidensa edistymistä.
3. Laserstripausteknologian kehityksen ajurit ja markkinoille tulon rytmi
6-tuumaisten piikarbidialustojen hinnanlasku vauhdittaa laserstrippausteknologian kehitystä: Tällä hetkellä 6-tuumaisten piikarbidialustojen hinta on laskenut alle 4 000 yuanin kappaleelta ja lähestyy joidenkin valmistajien omakustannushintaa. Lasersträppäprosessilla on korkea saantoaste ja vahva kannattavuus, mikä vauhdittaa laserstrippausteknologian läpimurtoa.
8-tuumaisten piikarbidialustojen ohentuminen vauhdittaa laserpoistotekniikan kehitystä: 8-tuumaisten piikarbidialustojen paksuus on tällä hetkellä 500 μm, ja se kehittyy kohti 350 μm:n paksuutta. Langanleikkausprosessi ei ole tehokas 8-tuumaisen piikarbidin käsittelyssä (alustan pinta ei ole hyvä), ja BOW- ja WARP-arvot ovat heikentyneet merkittävästi. Laserpoistoa pidetään välttämättömänä käsittelytekniikkana 350 μm:n piikarbidialustojen käsittelyssä, mikä vauhdittaa laserpoistotekniikan läpimurtoasteen kasvua.
Markkinoiden odotukset: Piikarbidin alustan lasersuorintalaitteet hyötyvät 8-tuumaisen piikarbidin laajenemisesta ja 6-tuumaisen piikarbidin kustannusten alenemisesta. Nykyinen alan kriittinen piste lähestyy, ja alan kehitys kiihtyy huomattavasti.
Julkaisun aika: 08.07.2024