1. Gambaran Umumsubstrat silikon karbidateknologi pengolahan
Saat inisubstrat silikon karbida Langkah-langkah pemrosesan meliputi: penggerindaan lingkaran luar, pemotongan, pembuatan bevel, penggerindaan, pemolesan, pembersihan, dll. Pemotongan merupakan langkah penting dalam pemrosesan substrat semikonduktor dan langkah kunci dalam mengubah ingot menjadi substrat. Saat ini, pemotongansubstrat silikon karbidaMetode pemotongan utamanya adalah pemotongan kawat. Pemotongan bubur kawat multi-kawat adalah metode pemotongan kawat terbaik saat ini, tetapi masih terdapat masalah kualitas pemotongan yang buruk dan kehilangan pemotongan yang besar. Kehilangan pemotongan kawat akan meningkat seiring dengan peningkatan ukuran substrat, yang tidak menguntungkan bagi proses pemotongan.substrat silikon karbidaprodusen untuk mencapai pengurangan biaya dan peningkatan efisiensi. Dalam proses pemotongansilikon karbida 8 inci substrat, bentuk permukaan substrat yang diperoleh dengan pemotongan kawat kurang baik, dan karakteristik numerik seperti WARP dan BOW tidak bagus.
Pemotongan (slicing) merupakan langkah kunci dalam pembuatan substrat semikonduktor. Industri terus berupaya mencari metode pemotongan baru, seperti pemotongan kawat berlian dan pengupasan laser. Teknologi pengupasan laser telah banyak diminati akhir-akhir ini. Pengenalan teknologi ini mengurangi kehilangan pemotongan dan meningkatkan efisiensi pemotongan dari prinsip teknisnya. Solusi pengupasan laser memiliki persyaratan tinggi untuk tingkat otomatisasi dan membutuhkan teknologi penipisan untuk bekerja sama dengannya, yang sejalan dengan arah pengembangan masa depan pemrosesan substrat silikon karbida. Hasil pemotongan (slice yield) dari pemotongan kawat mortar tradisional umumnya 1,5-1,6. Pengenalan teknologi pengupasan laser dapat meningkatkan hasil pemotongan menjadi sekitar 2,0 (merujuk pada peralatan DISCO). Di masa depan, seiring dengan meningkatnya kematangan teknologi pengupasan laser, hasil pemotongan dapat ditingkatkan lebih lanjut; pada saat yang sama, pengupasan laser juga dapat sangat meningkatkan efisiensi pemotongan. Menurut riset pasar, pemimpin industri DISCO memotong satu irisan dalam waktu sekitar 10-15 menit, yang jauh lebih efisien daripada pemotongan kawat mortar saat ini yang membutuhkan waktu 60 menit per irisan.
Tahapan proses pemotongan kawat tradisional pada substrat silikon karbida adalah: pemotongan kawat-penggilingan kasar-penggilingan halus-pemolesan kasar dan pemolesan halus. Setelah proses pengupasan laser menggantikan pemotongan kawat, proses penipisan digunakan untuk menggantikan proses penggilingan, yang mengurangi kehilangan potongan 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 ultra cepat untuk memproses permukaan ingot untuk membentuk lapisan modifikasi di dalam ingot; pengupasan substrat adalah memisahkan substrat di atas lapisan modifikasi dari ingot dengan metode fisik; perataan ingot adalah menghilangkan lapisan modifikasi pada permukaan ingot untuk memastikan kerataan permukaan ingot.
Proses pengupasan laser silikon karbida
2. Kemajuan internasional dalam teknologi pengupasan laser dan perusahaan-perusahaan yang berpartisipasi dalam industri ini
Proses pengupasan laser pertama kali diadopsi oleh perusahaan luar negeri: Pada tahun 2016, DISCO Jepang mengembangkan teknologi pemotongan laser baru bernama KABRA, yang membentuk lapisan pemisah dan memisahkan wafer pada kedalaman tertentu dengan menyinari ingot secara terus menerus dengan laser, yang dapat digunakan untuk berbagai jenis ingot SiC. Pada November 2018, Infineon Technologies mengakuisisi Siltectra GmbH, sebuah perusahaan rintisan pemotongan wafer, seharga 124 juta euro. Perusahaan tersebut mengembangkan proses Cold Split, yang menggunakan teknologi laser yang dipatenkan untuk menentukan rentang pemisahan, melapisi material polimer khusus, mengontrol tegangan yang diinduksi pendinginan sistem, memisahkan material 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 utama adalah Han's Laser, Delong Laser, West Lake Instrument, Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation, dan Institut Semikonduktor Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok. Di antara mereka, perusahaan yang terdaftar di bursa saham, Han's Laser dan Delong Laser, telah lama berada dalam tahap perencanaan, dan produk mereka telah diverifikasi oleh pelanggan, tetapi perusahaan tersebut memiliki banyak lini produk, dan peralatan pengupasan laser hanyalah salah satu bisnis mereka. Produk-produk dari perusahaan-perusahaan yang sedang naik daun seperti West Lake Instrument telah mencapai pengiriman pesanan resmi; Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation 2, Institut Semikonduktor Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, dan perusahaan lain juga telah merilis kemajuan peralatan.
3. Faktor pendorong pengembangan teknologi pengupasan laser dan ritme pengenalan pasar.
Penurunan harga substrat silikon karbida 6 inci mendorong perkembangan teknologi pengupasan laser: Saat ini, harga substrat silikon karbida 6 inci telah turun di bawah 4.000 yuan/buah, mendekati harga pokok beberapa produsen. Proses pengupasan laser memiliki tingkat hasil yang tinggi dan profitabilitas yang kuat, yang mendorong peningkatan tingkat penetrasi teknologi pengupasan laser.
Penipisan substrat silikon karbida 8 inci mendorong pengembangan teknologi pengupasan laser: Ketebalan substrat silikon karbida 8 inci saat ini adalah 500 µm, dan sedang dikembangkan menuju ketebalan 350 µm. Proses pemotongan kawat tidak efektif dalam pemrosesan silikon karbida 8 inci (permukaan substrat tidak baik), dan nilai BOW dan WARP telah memburuk secara signifikan. Pengupasan laser dianggap sebagai teknologi pemrosesan yang diperlukan untuk pemrosesan substrat silikon karbida 350 µm, yang mendorong peningkatan tingkat penetrasi teknologi pengupasan laser.
Ekspektasi pasar: Peralatan pengupasan laser substrat SiC mendapat manfaat dari 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 Juli 2024