സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് പ്രോസസ്സിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പരിവർത്തനത്തിന് ലേസർ സാങ്കേതികവിദ്യ നേതൃത്വം നൽകുന്നു

 

1. അവലോകനംസിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ്പ്രോസസ്സിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ

നിലവിൽസിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് പ്രോസസ്സിംഗ് ഘട്ടങ്ങളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു: പുറം വൃത്തം പൊടിക്കൽ, സ്ലൈസിംഗ്, ചേംഫറിംഗ്, ഗ്രൈൻഡിംഗ്, പോളിഷിംഗ്, ക്ലീനിംഗ് മുതലായവ. സെമികണ്ടക്ടർ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് പ്രോസസ്സിംഗിലെ ഒരു പ്രധാന ഘട്ടമാണ് സ്ലൈസിംഗ്, കൂടാതെ ഇൻ‌ഗോട്ട് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന ഘട്ടവുമാണ്. നിലവിൽ, മുറിക്കൽസിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾപ്രധാനമായും വയർ കട്ടിംഗ് ആണ്. മൾട്ടി-വയർ സ്ലറി കട്ടിംഗ് ആണ് നിലവിൽ ഏറ്റവും മികച്ച വയർ കട്ടിംഗ് രീതി, പക്ഷേ മോശം കട്ടിംഗ് ഗുണനിലവാരവും വലിയ കട്ടിംഗ് നഷ്ടവും ഇപ്പോഴും പ്രശ്നങ്ങളുണ്ട്. അടിവസ്ത്ര വലുപ്പം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് വയർ കട്ടിംഗിന്റെ നഷ്ടം വർദ്ധിക്കും, ഇത് ഇതിന് അനുയോജ്യമല്ല.സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ്ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതിനും കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും നിർമ്മാതാക്കൾ. വെട്ടിക്കുറയ്ക്കൽ പ്രക്രിയയിൽ8 ഇഞ്ച് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് അടിവസ്ത്രങ്ങൾ, വയർ മുറിക്കൽ വഴി ലഭിക്കുന്ന അടിവസ്ത്രത്തിന്റെ ഉപരിതല ആകൃതി മോശമാണ്, കൂടാതെ WARP, BOW പോലുള്ള സംഖ്യാ സവിശേഷതകൾ നല്ലതല്ല.

സെമികണ്ടക്ടർ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് നിർമ്മാണത്തിലെ ഒരു പ്രധാന ഘട്ടമാണ് സ്ലൈസിംഗ്. ഡയമണ്ട് വയർ കട്ടിംഗ്, ലേസർ സ്ട്രിപ്പിംഗ് തുടങ്ങിയ പുതിയ കട്ടിംഗ് രീതികൾ വ്യവസായം നിരന്തരം പരീക്ഷിച്ചു കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. ലേസർ സ്ട്രിപ്പിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് അടുത്തിടെ വളരെയധികം ആവശ്യക്കാരുണ്ട്. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ആമുഖം കട്ടിംഗ് നഷ്ടം കുറയ്ക്കുകയും സാങ്കേതിക തത്വത്തിൽ നിന്ന് കട്ടിംഗ് കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ലേസർ സ്ട്രിപ്പിംഗ് സൊല്യൂഷന് ഓട്ടോമേഷന്റെ നിലവാരത്തിന് ഉയർന്ന ആവശ്യകതകളുണ്ട്, കൂടാതെ അതുമായി സഹകരിക്കാൻ നേർത്തതാക്കൽ സാങ്കേതികവിദ്യ ആവശ്യമാണ്, ഇത് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് പ്രോസസ്സിംഗിന്റെ ഭാവി വികസന ദിശയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. പരമ്പരാഗത മോർട്ടാർ വയർ കട്ടിംഗിന്റെ സ്ലൈസ് വിളവ് സാധാരണയായി 1.5-1.6 ആണ്. ലേസർ സ്ട്രിപ്പിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ആമുഖം സ്ലൈസ് വിളവ് ഏകദേശം 2.0 ആയി വർദ്ധിപ്പിക്കും (ഡിസ്കോ ഉപകരണങ്ങൾ കാണുക). ഭാവിയിൽ, ലേസർ സ്ട്രിപ്പിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പക്വത വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, സ്ലൈസ് വിളവ് കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തിയേക്കാം; അതേ സമയം, ലേസർ സ്ട്രിപ്പിംഗിന് സ്ലൈസിംഗിന്റെ കാര്യക്ഷമതയും വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. മാർക്കറ്റ് ഗവേഷണം അനുസരിച്ച്, വ്യവസായ പ്രമുഖനായ ഡിസ്കോ ഏകദേശം 10-15 മിനിറ്റിനുള്ളിൽ ഒരു സ്ലൈസ് മുറിക്കുന്നു, ഇത് ഒരു സ്ലൈസിന് 60 മിനിറ്റ് എന്ന നിലവിലെ മോർട്ടാർ വയർ കട്ടിംഗിനേക്കാൾ വളരെ കാര്യക്ഷമമാണ്.

സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളുടെ പരമ്പരാഗത വയർ കട്ടിംഗിന്റെ പ്രക്രിയ ഘട്ടങ്ങൾ ഇവയാണ്: വയർ കട്ടിംഗ്-റഫ് ഗ്രൈൻഡിംഗ്-ഫൈൻ ഗ്രൈൻഡിംഗ്-റഫ് പോളിഷിംഗ്, ഫൈൻ പോളിഷിംഗ്. വയർ കട്ടിംഗിന് പകരം ലേസർ സ്ട്രിപ്പിംഗ് പ്രക്രിയ ഉപയോഗിച്ച ശേഷം, ഗ്രൈൻഡിംഗ് പ്രക്രിയ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ നേർത്തതാക്കൽ പ്രക്രിയ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് സ്ലൈസുകളുടെ നഷ്ടം കുറയ്ക്കുകയും പ്രോസസ്സിംഗ് കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ മുറിക്കുന്നതിനും പൊടിക്കുന്നതിനും മിനുക്കുന്നതിനുമുള്ള ലേസർ സ്ട്രിപ്പിംഗ് പ്രക്രിയയെ മൂന്ന് ഘട്ടങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: ലേസർ സർഫേസ് സ്കാനിംഗ്-സബ്‌സ്ട്രേറ്റ് സ്ട്രിപ്പിംഗ്-ഇങ്കോട്ട് ഫ്ലാറ്റനിംഗ്: ലേസർ സർഫേസ് സ്കാനിംഗ് എന്നത് അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർ പൾസുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഇൻഗോട്ടിനുള്ളിൽ ഒരു പരിഷ്‌ക്കരിച്ച പാളി രൂപപ്പെടുത്തുക എന്നതാണ്; സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് സ്ട്രിപ്പിംഗ് എന്നത് ഭൗതിക രീതികളിലൂടെ പരിഷ്‌ക്കരിച്ച പാളിക്ക് മുകളിലുള്ള സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിനെ ഇൻഗോട്ടിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുക എന്നതാണ്; ഇൻഗോട്ട് ഉപരിതലത്തിന്റെ പരന്നത ഉറപ്പാക്കാൻ ഇൻഗോട്ടിന്റെ ഉപരിതലത്തിലെ പരിഷ്‌ക്കരിച്ച പാളി നീക്കം ചെയ്യുക എന്നതാണ് ഇൻഗോട്ട് ഫ്ലാറ്റനിംഗ്.
സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ലേസർ സ്ട്രിപ്പിംഗ് പ്രക്രിയ

 

2. ലേസർ സ്ട്രിപ്പിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയിലും വ്യവസായ പങ്കാളിത്ത കമ്പനികളിലും അന്താരാഷ്ട്ര പുരോഗതി

ലേസർ സ്ട്രിപ്പിംഗ് പ്രക്രിയ ആദ്യമായി സ്വീകരിച്ചത് വിദേശ കമ്പനികളാണ്: 2016-ൽ, ജപ്പാനിലെ ഡിസ്കോ ഒരു പുതിയ ലേസർ സ്ലൈസിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ KABRA വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, ഇത് ഒരു വേർതിരിക്കൽ പാളി രൂപപ്പെടുത്തുകയും ലേസർ ഉപയോഗിച്ച് ഇൻഗോട്ടിൽ തുടർച്ചയായി വികിരണം ചെയ്തുകൊണ്ട് ഒരു നിശ്ചിത ആഴത്തിൽ വേഫറുകളെ വേർതിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് വിവിധ തരം SiC ഇൻഗോട്ടുകൾക്ക് ഉപയോഗിക്കാം. 2018 നവംബറിൽ, ഇൻഫിനിയോൺ ടെക്നോളജീസ് വേഫർ കട്ടിംഗ് സ്റ്റാർട്ടപ്പായ സിൽടെക്ട്ര GmbH-നെ 124 ദശലക്ഷം യൂറോയ്ക്ക് ഏറ്റെടുത്തു. സ്പ്ലിറ്റിംഗ് ശ്രേണി നിർവചിക്കുന്നതിന് പേറ്റന്റ് നേടിയ ലേസർ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്ന കോൾഡ് സ്പ്ലിറ്റ് പ്രക്രിയയാണ് രണ്ടാമത്തേത് വികസിപ്പിച്ചെടുത്തത്, പ്രത്യേക പോളിമർ മെറ്റീരിയലുകൾ പൂശുന്നു, സിസ്റ്റം കൂളിംഗ് ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് സ്ട്രെസ് നിയന്ത്രിക്കുന്നു, മെറ്റീരിയലുകൾ കൃത്യമായി വിഭജിക്കുന്നു, വേഫർ കട്ടിംഗ് നേടുന്നതിന് പൊടിച്ച് വൃത്തിയാക്കുന്നു.

സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, ചില ആഭ്യന്തര കമ്പനികൾ ലേസർ സ്ട്രിപ്പിംഗ് ഉപകരണ വ്യവസായത്തിലേക്കും പ്രവേശിച്ചിട്ടുണ്ട്: പ്രധാന കമ്പനികൾ ഹാൻസ് ലേസർ, ഡെലോംഗ് ലേസർ, വെസ്റ്റ് ലേക്ക് ഇൻസ്ട്രുമെന്റ്, യൂണിവേഴ്സൽ ഇന്റലിജൻസ്, ചൈന ഇലക്ട്രോണിക്സ് ടെക്നോളജി ഗ്രൂപ്പ് കോർപ്പറേഷൻ, ചൈനീസ് അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസിന്റെ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് സെമികണ്ടക്ടറുകൾ എന്നിവയാണ്. അവയിൽ, ലിസ്റ്റുചെയ്ത കമ്പനികളായ ഹാൻസ് ലേസർ, ഡെലോംഗ് ലേസർ എന്നിവ വളരെക്കാലമായി ലേഔട്ടിലാണ്, അവരുടെ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ഉപഭോക്താക്കൾ പരിശോധിച്ചുറപ്പിച്ചുവരുന്നു, എന്നാൽ കമ്പനിക്ക് നിരവധി ഉൽപ്പന്ന ലൈനുകൾ ഉണ്ട്, ലേസർ സ്ട്രിപ്പിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ അവരുടെ ബിസിനസ്സുകളിൽ ഒന്ന് മാത്രമാണ്. വെസ്റ്റ് ലേക്ക് ഇൻസ്ട്രുമെന്റ് പോലുള്ള വളർന്നുവരുന്ന താരങ്ങളുടെ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ഔപചാരിക ഓർഡർ ഷിപ്പ്‌മെന്റുകൾ നേടിയിട്ടുണ്ട്; യൂണിവേഴ്സൽ ഇന്റലിജൻസ്, ചൈന ഇലക്ട്രോണിക്സ് ടെക്നോളജി ഗ്രൂപ്പ് കോർപ്പറേഷൻ 2, ചൈനീസ് അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസിന്റെ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് സെമികണ്ടക്ടറുകൾ, മറ്റ് കമ്പനികൾ എന്നിവയും ഉപകരണ പുരോഗതി പുറത്തുവിട്ടിട്ടുണ്ട്.

 

3. ലേസർ സ്ട്രിപ്പിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികസനത്തിനും വിപണി ആമുഖത്തിന്റെ താളത്തിനും പ്രേരക ഘടകങ്ങൾ

6 ഇഞ്ച് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളുടെ വിലക്കുറവ് ലേസർ സ്ട്രിപ്പിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികസനത്തിന് കാരണമാകുന്നു: നിലവിൽ, 6 ഇഞ്ച് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളുടെ വില 4,000 യുവാൻ/പീസിൽ താഴെയായി, ചില നിർമ്മാതാക്കളുടെ വിലയ്ക്ക് അടുത്തെത്തി.ലേസർ സ്ട്രിപ്പിംഗ് പ്രക്രിയയ്ക്ക് ഉയർന്ന വിളവ് നിരക്കും ശക്തമായ ലാഭക്ഷമതയുമുണ്ട്, ഇത് ലേസർ സ്ട്രിപ്പിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ നുഴഞ്ഞുകയറ്റ നിരക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

8 ഇഞ്ച് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളുടെ കനം കുറയുന്നത് ലേസർ സ്ട്രിപ്പിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികസനത്തിന് കാരണമാകുന്നു: 8 ഇഞ്ച് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളുടെ കനം നിലവിൽ 500um ആണ്, ഇത് 350um കനത്തിലേക്ക് വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. 8 ഇഞ്ച് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് പ്രോസസ്സിംഗിൽ വയർ കട്ടിംഗ് പ്രക്രിയ ഫലപ്രദമല്ല (സബ്‌സ്ട്രേറ്റ് ഉപരിതലം നല്ലതല്ല), കൂടാതെ BOW, WARP മൂല്യങ്ങൾ ഗണ്യമായി വഷളായിട്ടുണ്ട്. 350um സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് പ്രോസസ്സിംഗിന് ആവശ്യമായ പ്രോസസ്സിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയായി ലേസർ സ്ട്രിപ്പിംഗ് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് ലേസർ സ്ട്രിപ്പിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ നുഴഞ്ഞുകയറ്റ നിരക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.

വിപണി പ്രതീക്ഷകൾ: 8-ഇഞ്ച് SiC യുടെ വികാസത്തിൽ നിന്നും 6-ഇഞ്ച് SiC യുടെ ചെലവ് കുറയ്ക്കലിൽ നിന്നും SiC സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ലേസർ സ്ട്രിപ്പിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ പ്രയോജനപ്പെടുന്നു. നിലവിലെ വ്യവസായ നിർണായക ഘട്ടം അടുക്കുകയാണ്, വ്യവസായത്തിന്റെ വികസനം വളരെയധികം ത്വരിതപ്പെടുത്തും.