लेज़र प्रौद्योगिकी सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के परिवर्तन का नेतृत्व करती है

 

1. अवलोकनसिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेटप्रसंस्करण प्रौद्योगिकी

द करेंटसिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट प्रसंस्करण चरणों में शामिल हैं: बाहरी सर्कल को पीसना, स्लाइसिंग, चैम्फरिंग, पीसना, पॉलिश करना, सफाई करना, आदि। स्लाइसिंग सेमीकंडक्टर सब्सट्रेट प्रसंस्करण में एक महत्वपूर्ण कदम है और पिंड को सब्सट्रेट में बदलने में एक महत्वपूर्ण कदम है। वर्तमान में, कटिंगसिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेटमुख्य रूप से वायर कटिंग है। मल्टी-वायर स्लरी कटिंग वर्तमान में सबसे अच्छी वायर कटिंग विधि है, लेकिन अभी भी खराब कटिंग क्वालिटी और बड़ी कटिंग लॉस की समस्याएं हैं। सब्सट्रेट के आकार में वृद्धि के साथ वायर कटिंग का नुकसान बढ़ेगा, जो अनुकूल नहीं हैसिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेटनिर्माताओं को लागत में कमी और दक्षता में सुधार प्राप्त करने के लिए। काटने की प्रक्रिया में8-इंच सिलिकॉन कार्बाइड substratesतार काटने से प्राप्त सब्सट्रेट का सतह आकार खराब है, और WARP और BOW जैसी संख्यात्मक विशेषताएं अच्छी नहीं हैं।

सेमीकंडक्टर सब्सट्रेट निर्माण में स्लाइसिंग एक महत्वपूर्ण कदम है। उद्योग लगातार नए कटिंग तरीकों की कोशिश कर रहा है, जैसे कि डायमंड वायर कटिंग और लेजर स्ट्रिपिंग। हाल ही में लेजर स्ट्रिपिंग तकनीक की बहुत मांग है। इस तकनीक की शुरूआत से कटिंग लॉस कम हो जाता है और तकनीकी सिद्धांत से कटिंग दक्षता में सुधार होता है। लेजर स्ट्रिपिंग समाधान में स्वचालन के स्तर के लिए उच्च आवश्यकताएं हैं और इसके साथ सहयोग करने के लिए थिनिंग तकनीक की आवश्यकता होती है, जो सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट प्रसंस्करण के भविष्य के विकास की दिशा के अनुरूप है। पारंपरिक मोर्टार वायर कटिंग की स्लाइस यील्ड आम तौर पर 1.5-1.6 होती है। लेजर स्ट्रिपिंग तकनीक की शुरूआत से स्लाइस यील्ड को लगभग 2.0 तक बढ़ाया जा सकता है (DISCO उपकरण देखें)। भविष्य में, जैसे-जैसे लेजर स्ट्रिपिंग तकनीक की परिपक्वता बढ़ती है, स्लाइस यील्ड में और सुधार हो सकता है; साथ ही, लेजर स्ट्रिपिंग स्लाइसिंग की दक्षता में भी काफी सुधार कर सकती है। बाजार अनुसंधान के अनुसार, उद्योग की अग्रणी DISCO लगभग 10-15 मिनट में एक स्लाइस काटती है, जो वर्तमान में 60 मिनट प्रति स्लाइस की मोर्टार वायर कटिंग की तुलना में बहुत अधिक कुशल है।

सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट की पारंपरिक वायर कटिंग की प्रक्रिया के चरण हैं: वायर कटिंग-रफ ग्राइंडिंग-फाइन ग्राइंडिंग-रफ पॉलिशिंग और फाइन पॉलिशिंग। लेजर स्ट्रिपिंग प्रक्रिया द्वारा वायर कटिंग की जगह लेने के बाद, ग्राइंडिंग प्रक्रिया को बदलने के लिए थिनिंग प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है, जो स्लाइस के नुकसान को कम करता है और प्रसंस्करण दक्षता में सुधार करता है। सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट की कटिंग, ग्राइंडिंग और पॉलिशिंग की लेजर स्ट्रिपिंग प्रक्रिया को तीन चरणों में विभाजित किया गया है: लेजर सरफेस स्कैनिंग-सब्सट्रेट स्ट्रिपिंग-इनगोट फ़्लैटनिंग: लेजर सरफेस स्कैनिंग में पिंड की सतह को संसाधित करने के लिए अल्ट्राफास्ट लेजर पल्स का उपयोग करना होता है ताकि पिंड के अंदर एक संशोधित परत बनाई जा सके; सब्सट्रेट स्ट्रिपिंग भौतिक तरीकों से पिंड से संशोधित परत के ऊपर सब्सट्रेट को अलग करना है; पिंड समतल करना पिंड की सतह की समतलता सुनिश्चित करने के लिए पिंड की सतह पर संशोधित परत को हटाना है।
सिलिकॉन कार्बाइड लेजर स्ट्रिपिंग प्रक्रिया

 

2. लेजर स्ट्रिपिंग प्रौद्योगिकी में अंतर्राष्ट्रीय प्रगति और उद्योग में भाग लेने वाली कंपनियां

लेजर स्ट्रिपिंग प्रक्रिया को सबसे पहले विदेशी कंपनियों ने अपनाया: 2016 में, जापान की DISCO ने एक नई लेजर स्लाइसिंग तकनीक KABRA विकसित की, जो एक पृथक्करण परत बनाती है और लगातार लेजर से पिंड को विकिरणित करके एक निर्दिष्ट गहराई पर वेफर्स को अलग करती है, जिसका उपयोग विभिन्न प्रकार के SiC पिंडों के लिए किया जा सकता है। नवंबर 2018 में, Infineon Technologies ने 124 मिलियन यूरो में वेफर कटिंग स्टार्टअप Siltectra GmbH का अधिग्रहण किया। बाद में कोल्ड स्प्लिट प्रक्रिया विकसित की, जो विभाजन सीमा को परिभाषित करने, विशेष बहुलक सामग्री को कोट करने, सिस्टम कूलिंग प्रेरित तनाव को नियंत्रित करने, सामग्री को सटीक रूप से विभाजित करने और वेफर कटिंग को प्राप्त करने के लिए पीसने और साफ करने के लिए पेटेंट लेजर तकनीक का उपयोग करती है।

हाल के वर्षों में, कुछ घरेलू कंपनियों ने भी लेजर स्ट्रिपिंग उपकरण उद्योग में प्रवेश किया है: मुख्य कंपनियां हैं हान लेजर, डेलॉन्ग लेजर, वेस्ट लेक इंस्ट्रूमेंट, यूनिवर्सल इंटेलिजेंस, चाइना इलेक्ट्रॉनिक्स टेक्नोलॉजी ग्रुप कॉर्पोरेशन और चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज के सेमीकंडक्टर संस्थान। उनमें से, सूचीबद्ध कंपनियां हान लेजर और डेलॉन्ग लेजर लंबे समय से लेआउट में हैं, और उनके उत्पादों को ग्राहकों द्वारा सत्यापित किया जा रहा है, लेकिन कंपनी के पास कई उत्पाद लाइनें हैं, और लेजर स्ट्रिपिंग उपकरण केवल उनके व्यवसायों में से एक है। वेस्ट लेक इंस्ट्रूमेंट जैसे उभरते सितारों के उत्पादों ने औपचारिक ऑर्डर शिपमेंट हासिल किए हैं; यूनिवर्सल इंटेलिजेंस, चाइना इलेक्ट्रॉनिक्स टेक्नोलॉजी ग्रुप कॉर्पोरेशन 2, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज के सेमीकंडक्टर संस्थान और अन्य कंपनियों ने भी उपकरण प्रगति जारी की है।

 

3. लेजर स्ट्रिपिंग तकनीक के विकास के लिए प्रेरक कारक और बाजार में इसकी शुरूआत की लय

6 इंच सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट की कीमत में कमी लेजर स्ट्रिपिंग तकनीक के विकास को बढ़ावा देती है: वर्तमान में, 6 इंच सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट की कीमत 4,000 युआन / पीस से नीचे गिर गई है, जो कुछ निर्माताओं की लागत मूल्य के करीब है। लेजर स्ट्रिपिंग प्रक्रिया में उच्च उपज दर और मजबूत लाभप्रदता है, जो लेजर स्ट्रिपिंग तकनीक की प्रवेश दर को बढ़ाने के लिए प्रेरित करती है।

8-इंच सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट का पतला होना लेजर स्ट्रिपिंग तकनीक के विकास को बढ़ावा देता है: 8-इंच सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट की मोटाई वर्तमान में 500um है, और 350um की मोटाई की ओर विकसित हो रही है। 8-इंच सिलिकॉन कार्बाइड प्रसंस्करण में वायर कटिंग प्रक्रिया प्रभावी नहीं है (सब्सट्रेट सतह अच्छी नहीं है), और BOW और WARP मान काफी खराब हो गए हैं। लेजर स्ट्रिपिंग को 350um सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट प्रसंस्करण के लिए एक आवश्यक प्रसंस्करण तकनीक माना जाता है, जो लेजर स्ट्रिपिंग तकनीक की प्रवेश दर को बढ़ाने के लिए प्रेरित करता है।

बाजार की उम्मीदें: 8 इंच SiC के विस्तार और 6 इंच SiC की लागत में कमी से SiC सब्सट्रेट लेजर स्ट्रिपिंग उपकरण को लाभ मिलता है। वर्तमान उद्योग महत्वपूर्ण बिंदु निकट आ रहा है, और उद्योग के विकास में बहुत तेजी आएगी।