1. Tinjauan Umumsubstrat silikon karbidateknologi pemrosesan
Saat inisubstrat silikon karbida Tahapan pemrosesan meliputi: penggilingan lingkaran luar, pemotongan, chamfering, penggilingan, pemolesan, pembersihan, dll. Pemotongan merupakan tahapan penting dalam pemrosesan substrat semikonduktor dan merupakan tahapan kunci dalam mengubah ingot menjadi substrat. Saat ini, pemotongansubstrat silikon karbidaterutama pemotongan kawat. Pemotongan bubur multi-kawat adalah metode pemotongan kawat terbaik saat ini, tetapi masih ada masalah kualitas pemotongan yang buruk dan kehilangan pemotongan yang besar. Kehilangan pemotongan kawat akan meningkat seiring dengan peningkatan ukuran substrat, yang tidak kondusif untuksubstrat silikon karbidaprodusen untuk mencapai pengurangan biaya dan peningkatan efisiensi. Dalam proses pemotonganKarbida silikon 8 inci substrat, bentuk permukaan substrat yang diperoleh dengan pemotongan kawat buruk, dan karakteristik numerik seperti WARP dan BOW tidak baik.
Pemotongan merupakan langkah utama dalam pembuatan substrat semikonduktor. Industri ini terus mencoba metode pemotongan baru, seperti pemotongan kawat berlian dan pengupasan laser. Teknologi pengupasan laser telah banyak dicari akhir-akhir ini. Pengenalan teknologi ini mengurangi kehilangan pemotongan dan meningkatkan efisiensi pemotongan dari prinsip teknis. Solusi pengupasan laser memiliki persyaratan tinggi untuk tingkat otomatisasi dan memerlukan teknologi penipisan untuk bekerja sama dengannya, yang sejalan dengan arah pengembangan masa depan pemrosesan substrat silikon karbida. Hasil pemotongan kawat mortar tradisional umumnya 1,5-1,6. Pengenalan teknologi pengupasan laser dapat meningkatkan hasil pemotongan menjadi sekitar 2,0 (lihat peralatan DISCO). Di masa mendatang, seiring dengan meningkatnya kematangan teknologi pengupasan laser, hasil pemotongan dapat lebih ditingkatkan; pada saat yang sama, pengupasan laser juga dapat sangat meningkatkan efisiensi pemotongan. Menurut riset pasar, pemimpin industri DISCO memotong irisan dalam waktu sekitar 10-15 menit, yang jauh lebih efisien daripada pemotongan kawat mortar saat ini yang memakan waktu 60 menit per irisan.
Langkah-langkah proses pemotongan kawat tradisional substrat silikon karbida adalah: pemotongan kawat-penggerindaan kasar-penggerindaan halus-pemolesan kasar dan pemolesan halus. Setelah proses pengupasan laser menggantikan pemotongan kawat, proses penipisan digunakan untuk menggantikan proses penggilingan, yang mengurangi hilangnya irisan dan meningkatkan efisiensi pemrosesan. Proses pengupasan laser untuk pemotongan, penggilingan, dan pemolesan substrat silikon karbida dibagi menjadi tiga langkah: pemindaian permukaan laser-pengupasan substrat-perataan ingot: pemindaian permukaan laser adalah menggunakan pulsa laser ultracepat untuk memproses permukaan ingot untuk membentuk lapisan yang dimodifikasi di dalam ingot; pengupasan substrat adalah untuk memisahkan substrat di atas lapisan yang dimodifikasi dari ingot dengan metode fisik; perataan ingot adalah untuk menghilangkan lapisan yang dimodifikasi pada permukaan ingot untuk memastikan kerataan permukaan ingot.
Proses pengupasan laser silikon karbida
2. Kemajuan internasional dalam teknologi laser stripping dan perusahaan yang berpartisipasi dalam industri
Proses pengupasan laser pertama kali diadopsi oleh perusahaan-perusahaan luar negeri: Pada tahun 2016, DISCO Jepang mengembangkan teknologi pemotongan laser baru KABRA, yang membentuk lapisan pemisah dan memisahkan wafer pada kedalaman tertentu dengan terus-menerus menyinari ingot dengan laser, yang dapat digunakan untuk berbagai jenis ingot SiC. Pada bulan November 2018, Infineon Technologies mengakuisisi Siltectra GmbH, perusahaan rintisan pemotongan wafer, seharga 124 juta euro. Perusahaan yang terakhir mengembangkan proses Cold Split, yang menggunakan teknologi laser yang dipatenkan untuk menentukan rentang pemisahan, melapisi bahan polimer khusus, mengendalikan tekanan yang disebabkan oleh pendinginan sistem, membelah bahan secara akurat, serta menggiling dan membersihkan untuk mencapai pemotongan wafer.
Dalam beberapa tahun terakhir, beberapa perusahaan domestik juga telah memasuki industri peralatan pengupasan laser: perusahaan-perusahaan utamanya adalah Han's Laser, Delong Laser, West Lake Instrument, Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation, dan Institute of Semiconductors of the Chinese Academy of Sciences. Di antara mereka, perusahaan-perusahaan yang terdaftar Han's Laser dan Delong Laser telah lama melakukan tata letak, dan produk-produk mereka sedang diverifikasi oleh pelanggan, tetapi perusahaan tersebut memiliki banyak lini produk, dan peralatan pengupasan laser hanyalah salah satu dari bisnis mereka. Produk-produk dari bintang-bintang yang sedang naik daun seperti West Lake Instrument telah mencapai pengiriman pesanan resmi; Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation 2, Institute of Semiconductors of the Chinese Academy of Sciences, dan perusahaan-perusahaan lain juga telah merilis kemajuan peralatan.
3. Faktor pendorong perkembangan teknologi laser stripping dan ritme pengenalan pasar
Penurunan harga substrat silikon karbida 6 inci mendorong pengembangan teknologi laser stripping: Saat ini, harga substrat silikon karbida 6 inci telah turun di bawah 4.000 yuan/buah, mendekati harga pokok beberapa produsen. Proses laser stripping memiliki tingkat hasil yang tinggi dan profitabilitas yang kuat, yang mendorong peningkatan tingkat penetrasi teknologi laser stripping.
Penipisan substrat silikon karbida 8 inci mendorong pengembangan teknologi laser stripping: Ketebalan substrat silikon karbida 8 inci saat ini adalah 500um, dan sedang berkembang menuju ketebalan 350um. Proses pemotongan kawat tidak efektif dalam pemrosesan silikon karbida 8 inci (permukaan substrat tidak bagus), dan nilai BOW dan WARP telah memburuk secara signifikan. Laser stripping dianggap sebagai teknologi pemrosesan yang diperlukan untuk pemrosesan substrat silikon karbida 350um, yang mendorong peningkatan laju penetrasi teknologi laser stripping.
Ekspektasi pasar: Peralatan pengupasan laser substrat SiC diuntungkan oleh perluasan SiC 8 inci dan pengurangan biaya SiC 6 inci. Titik kritis industri saat ini semakin dekat, dan perkembangan industri akan sangat dipercepat.
Waktu posting: 08-Jul-2024