Լազերային տեխնոլոգիան առաջնորդում է սիլիցիումի կարբիդային հիմքի մշակման տեխնոլոգիայի վերափոխումը

 

1. Ընդհանուր տեսքսիլիցիումի կարբիդային հիմքմշակման տեխնոլոգիա

Հոսանքըսիլիցիումի կարբիդային հիմք Մշակման քայլերը ներառում են՝ արտաքին շրջանակի հղկում, կտրատում, թեքություն, հղկում, փայլեցում, մաքրում և այլն: Կտրատումը կիսահաղորդչային հիմքի մշակման կարևոր քայլ է և ձուլակտորը հիմքի վերածելու կարևոր քայլ: Ներկայումս կտրումըսիլիցիումի կարբիդային հիմքերհիմնականում մետաղալարով կտրում է։ Բազմալարով շաղախով կտրումը մետաղալարով կտրման լավագույն մեթոդն է ներկայումս, սակայն դեռևս կան կտրման վատ որակի և կտրման մեծ կորստի խնդիրներ։ Մետաղալարով կտրման կորուստը կաճի հիմքի չափի մեծացման հետ մեկտեղ, ինչը չի նպաստումսիլիցիումի կարբիդային հիմքարտադրողներին՝ ծախսերի կրճատման և արդյունավետության բարելավման հասնելու համար։ Կրճատման գործընթացում8 դյույմանոց սիլիցիումի կարբիդ հիմքեր, մետաղալար կտրելով ստացված հիմքի մակերևույթի ձևը վատ է, իսկ թվային բնութագրերը, ինչպիսիք են WARP-ը և BOW-ը, լավը չեն։

Կտրատումը կիսահաղորդչային հիմքերի արտադրության կարևորագույն քայլ է: Արդյունաբերությունը անընդհատ փորձարկում է կտրման նոր մեթոդներ, ինչպիսիք են ադամանդե մետաղալարի կտրումը և լազերային շերտազատումը: Լազերային շերտազատման տեխնոլոգիան վերջերս մեծ պահանջարկ է վայելում: Այս տեխնոլոգիայի ներդրումը նվազեցնում է կտրման կորուստները և բարելավում կտրման արդյունավետությունը տեխնիկական սկզբունքով: Լազերային շերտազատման լուծումը բարձր պահանջներ ունի ավտոմատացման մակարդակի համար և պահանջում է նոսրացման տեխնոլոգիայի հետ համատեղելիություն, ինչը համապատասխանում է սիլիցիումի կարբիդային հիմքի մշակման ապագա զարգացման ուղղությանը: Ավանդական շաղախի մետաղալարի կտրման կտրման բերքատվությունը սովորաբար կազմում է 1.5-1.6: Լազերային շերտազատման տեխնոլոգիայի ներդրումը կարող է կտրման բերքատվությունը հասցնել մոտ 2.0-ի (տե՛ս DISCO սարքավորումները): Ապագայում, լազերային շերտազատման տեխնոլոգիայի հասունացմանը զուգընթաց, կտրման բերքատվությունը կարող է էլ ավելի բարելավվել. միևնույն ժամանակ, լազերային շերտազատումը կարող է նաև զգալիորեն բարելավել կտրման արդյունավետությունը: Շուկայի հետազոտությունների համաձայն, արդյունաբերության առաջատար DISCO-ն կտրում է մեկ կտորը մոտ 10-15 րոպեում, ինչը շատ ավելի արդյունավետ է, քան ներկայիս շաղախի մետաղալարի կտրումը, որը մեկ կտորի համար պահանջում է 60 րոպե:

Սիլիցիումի կարբիդային հիմքերի ավանդական մետաղալարով կտրման գործընթացի քայլերն են՝ մետաղալարի կտրում-կոպիտ հղկում-նուրբ հղկում-կոպիտ հղկում և նուրբ հղկում: Լազերային մաքրման գործընթացը մետաղալարի կտրմանը փոխարինելուց հետո, մանրացման գործընթացը փոխարինվում է նոսրացման գործընթացով, որը նվազեցնում է կտորների կորուստը և բարելավում մշակման արդյունավետությունը: Սիլիցիումի կարբիդային հիմքերի կտրման, հղկման և հղկման լազերային մաքրման գործընթացը բաժանված է երեք քայլի՝ լազերային մակերեսի սկանավորում-հիմնվածքի մաքրում-ձուլակտորի հարթեցում. լազերային մակերեսի սկանավորումը գերարագ լազերային իմպուլսների օգտագործումն է՝ ձուլակտորի մակերեսը մշակելու համար՝ ձուլակտորի ներսում փոփոխված շերտ ձևավորելու համար. հիմքի մաքրումը ֆիզիկական մեթոդներով փոփոխված շերտի վերևում գտնվող հիմքը ձուլակտորից առանձնացնելն է. ձուլակտորի հարթեցումը ձուլակտորի մակերեսից փոփոխված շերտը հեռացնելն է՝ ձուլակտորի մակերեսի հարթությունն ապահովելու համար:
Սիլիկոնային կարբիդային լազերային շերտազատման գործընթաց

 

2. Լազերային շերտազատման տեխնոլոգիայի միջազգային առաջընթացը և ոլորտի մասնակից ընկերությունները

Լազերային շերտազատման գործընթացն առաջին անգամ կիրառվել է արտասահմանյան ընկերությունների կողմից. 2016 թվականին ճապոնական DISCO-ն մշակեց KABRA լազերային կտրատման նոր տեխնոլոգիա, որը ձևավորում է բաժանման շերտ և որոշակի խորության վրա առանձնացնում է վաֆլիները՝ անընդհատ լազերով ճառագայթելով ձուլակտորը, որը կարող է օգտագործվել SiC ձուլակտորների տարբեր տեսակների համար: 2018 թվականի նոյեմբերին Infineon Technologies-ը 124 միլիոն եվրոյով ձեռք բերեց Siltectra GmbH վաֆլի կտրող ստարտափը: Վերջինս մշակեց Cold Split գործընթացը, որն օգտագործում է արտոնագրված լազերային տեխնոլոգիա՝ բաժանման միջակայքը սահմանելու, հատուկ պոլիմերային նյութերը պատելու, համակարգի սառեցման հետևանքով առաջացած լարվածությունը կառավարելու, նյութերը ճշգրիտ բաժանելու, ինչպես նաև վաֆլի կտրելու համար հղկելու և մաքրելու համար:

Վերջին տարիներին որոշ տեղական ընկերություններ նույնպես մուտք են գործել լազերային շերտազատման սարքավորումների արդյունաբերություն. հիմնական ընկերություններն են՝ Han's Laser-ը, Delong Laser-ը, West Lake Instrument-ը, Universal Intelligence-ը, China Electronics Technology Group Corporation-ը և Չինաստանի գիտությունների ակադեմիայի կիսահաղորդիչների ինստիտուտը: Դրանց թվում են Han's Laser-ը և Delong Laser-ը, որոնք ցուցակված են արդեն երկար ժամանակ, և նրանց արտադրանքը ստուգվում է հաճախորդների կողմից, սակայն ընկերությունն ունի բազմաթիվ ապրանքատեսակներ, և լազերային շերտազատման սարքավորումները նրանց բիզնեսներից միայն մեկն են: Աճող աստղերի, ինչպիսիք են West Lake Instrument-ը, արտադրանքը ստացել է պաշտոնական պատվերներ. Universal Intelligence-ը, China Electronics Technology Group Corporation 2-ը, Չինաստանի գիտությունների ակադեմիայի կիսահաղորդիչների ինստիտուտը և այլ ընկերություններ նույնպես թողարկել են սարքավորումների առաջընթաց:

 

3. Լազերային շերտազատման տեխնոլոգիայի զարգացման շարժիչ գործոնները և շուկայում ներդրման ռիթմը

6 դյույմանոց սիլիցիումի կարբիդային հիմքերի գնի նվազումը խթանում է լազերային շերտազատման տեխնոլոգիայի զարգացումը. Ներկայումս 6 դյույմանոց սիլիցիումի կարբիդային հիմքերի գինը նվազել է 4000 յուանից/հատից ցածր՝ մոտենալով որոշ արտադրողների ինքնարժեքին: Լազերային շերտազատման գործընթացն ունի բարձր արտադրողականություն և բարձր շահութաբերություն, ինչը խթանում է լազերային շերտազատման տեխնոլոգիայի ներթափանցման մակարդակի աճը:

8 դյույմանոց սիլիցիումի կարբիդային հիմքերի նոսրացումը խթանում է լազերային շերտազատման տեխնոլոգիայի զարգացումը. 8 դյույմանոց սիլիցիումի կարբիդային հիմքերի հաստությունը ներկայումս 500 մկմ է և զարգանում է մինչև 350 մկմ հաստություն: 8 դյույմանոց սիլիցիումի կարբիդային մշակման դեպքում մետաղալարով կտրման գործընթացը արդյունավետ չէ (հիմնվածքի մակերեսը լավը չէ), և BOW և WARP արժեքները զգալիորեն վատթարացել են: Լազերային շերտազատումը համարվում է 350 մկմ սիլիցիումի կարբիդային հիմքերի մշակման համար անհրաժեշտ մշակման տեխնոլոգիա, ինչը նպաստում է լազերային շերտազատման տեխնոլոգիայի ներթափանցման արագության աճին:

Շուկայի սպասումները. SiC ենթաշերտի լազերային մաքրման սարքավորումները օգուտ են քաղում 8 դյույմանոց SiC-ի ընդլայնումից և 6 դյույմանոց SiC-ի արժեքի կրճատումից: Արդյունաբերության ներկայիս կրիտիկական կետը մոտենում է, և արդյունաբերության զարգացումը զգալիորեն կարագանա: