लेसर तंत्रज्ञान सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट प्रक्रिया तंत्रज्ञानाच्या परिवर्तनाचे नेतृत्व करते

 

१. चा आढावासिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेटप्रक्रिया तंत्रज्ञान

वर्तमानसिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट प्रक्रियेच्या पायऱ्यांमध्ये हे समाविष्ट आहे: बाह्य वर्तुळ पीसणे, कापणे, चांफरिंग करणे, बारीक करणे, पॉलिश करणे, साफ करणे इ. कापणी करणे हे अर्धसंवाहक सब्सट्रेट प्रक्रियेतील एक महत्त्वाचे पाऊल आहे आणि पिंडाचे सब्सट्रेटमध्ये रूपांतर करण्यासाठी एक महत्त्वाचे पाऊल आहे. सध्या, कापणीसिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट्सप्रामुख्याने वायर कटिंग आहे. मल्टी-वायर स्लरी कटिंग ही सध्या वायर कटिंगची सर्वोत्तम पद्धत आहे, परंतु अजूनही कटिंगची गुणवत्ता कमी आणि मोठ्या प्रमाणात कटिंग लॉसच्या समस्या आहेत. सब्सट्रेट आकार वाढल्याने वायर कटिंगचे नुकसान वाढेल, जे यासाठी अनुकूल नाही.सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेटउत्पादकांना खर्च कमी करणे आणि कार्यक्षमता सुधारणेसाठी. कापणी प्रक्रियेत८-इंच सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट्स, वायर कटिंगद्वारे मिळवलेल्या सब्सट्रेटचा पृष्ठभागाचा आकार खराब आहे आणि WARP आणि BOW सारखी संख्यात्मक वैशिष्ट्ये चांगली नाहीत.

सेमीकंडक्टर सब्सट्रेट मॅन्युफॅक्चरिंगमध्ये स्लाइसिंग हे एक महत्त्वाचे पाऊल आहे. उद्योग सतत नवीन कटिंग पद्धती वापरून पाहत आहे, जसे की डायमंड वायर कटिंग आणि लेसर स्ट्रिपिंग. लेसर स्ट्रिपिंग तंत्रज्ञानाची अलिकडच्या काळात खूप मागणी आहे. या तंत्रज्ञानाच्या परिचयामुळे कटिंग लॉस कमी होतो आणि तांत्रिक तत्त्वानुसार कटिंग कार्यक्षमता सुधारते. लेसर स्ट्रिपिंग सोल्यूशनला ऑटोमेशनच्या पातळीसाठी उच्च आवश्यकता आहेत आणि त्याच्याशी सहकार्य करण्यासाठी पातळ तंत्रज्ञानाची आवश्यकता आहे, जे सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट प्रक्रियेच्या भविष्यातील विकास दिशेशी सुसंगत आहे. पारंपारिक मोर्टार वायर कटिंगचे स्लाइस उत्पन्न सामान्यतः 1.5-1.6 असते. लेसर स्ट्रिपिंग तंत्रज्ञानाचा परिचय स्लाइस उत्पन्न सुमारे 2.0 पर्यंत वाढवू शकतो (डिस्को उपकरण पहा). भविष्यात, लेसर स्ट्रिपिंग तंत्रज्ञानाची परिपक्वता वाढत असताना, स्लाइस उत्पन्न आणखी सुधारले जाऊ शकते; त्याच वेळी, लेसर स्ट्रिपिंग स्लाइसिंगची कार्यक्षमता देखील मोठ्या प्रमाणात सुधारू शकते. बाजार संशोधनानुसार, उद्योगातील आघाडीची डिस्को सुमारे 10-15 मिनिटांत एक स्लाइस कापते, जे सध्याच्या मोर्टार वायर कटिंग प्रति स्लाइस 60 मिनिटांपेक्षा खूपच कार्यक्षम आहे.

सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट्सच्या पारंपारिक वायर कटिंगच्या प्रक्रियेचे टप्पे आहेत: वायर कटिंग-रफ ग्राइंडिंग-बारीक ग्राइंडिंग-रफ पॉलिशिंग आणि बारीक पॉलिशिंग. लेसर स्ट्रिपिंग प्रक्रियेने वायर कटिंगची जागा घेतल्यानंतर, ग्राइंडिंग प्रक्रियेची जागा घेण्यासाठी पातळ करण्याची प्रक्रिया वापरली जाते, ज्यामुळे स्लाइसचे नुकसान कमी होते आणि प्रक्रिया कार्यक्षमता सुधारते. सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट्सचे कटिंग, ग्राइंडिंग आणि पॉलिशिंगची लेसर स्ट्रिपिंग प्रक्रिया तीन चरणांमध्ये विभागली गेली आहे: लेसर पृष्ठभाग स्कॅनिंग-सब्सट्रेट स्ट्रिपिंग-इनगॉट फ्लॅटनिंग: लेसर पृष्ठभाग स्कॅनिंग म्हणजे अल्ट्राफास्ट लेसर पल्स वापरून इनगॉटच्या पृष्ठभागावर प्रक्रिया करणे जेणेकरून इनगॉटच्या आत एक सुधारित थर तयार होईल; सब्सट्रेट स्ट्रिपिंग म्हणजे सुधारित थराच्या वरील सब्सट्रेटला भौतिक पद्धतींनी इनगॉटपासून वेगळे करणे; इनगॉट फ्लॅटनिंग म्हणजे इनगॉटच्या पृष्ठभागावरील सुधारित थर काढून टाकणे जेणेकरून इनगॉट पृष्ठभागाची सपाटता सुनिश्चित होईल.
सिलिकॉन कार्बाइड लेसर स्ट्रिपिंग प्रक्रिया

 

२. लेसर स्ट्रिपिंग तंत्रज्ञानातील आंतरराष्ट्रीय प्रगती आणि उद्योगात सहभागी कंपन्या

लेसर स्ट्रिपिंग प्रक्रिया प्रथम परदेशी कंपन्यांनी स्वीकारली: २०१६ मध्ये, जपानच्या डिस्कोने एक नवीन लेसर स्लाइसिंग तंत्रज्ञान KABRA विकसित केले, जे एक वेगळे थर तयार करते आणि लेसरने इनगॉटला सतत विकिरणित करून विशिष्ट खोलीवर वेफर्स वेगळे करते, जे विविध प्रकारच्या SiC इनगॉट्ससाठी वापरले जाऊ शकते. नोव्हेंबर २०१८ मध्ये, इन्फिनियन टेक्नॉलॉजीजने १२४ दशलक्ष युरोमध्ये वेफर कटिंग स्टार्टअप सिल्टेक्ट्रा GmbH विकत घेतले. नंतरच्या कंपनीने कोल्ड स्प्लिट प्रक्रिया विकसित केली, जी स्प्लिटिंग रेंज परिभाषित करण्यासाठी, विशेष पॉलिमर मटेरियल कोट करण्यासाठी, कंट्रोल सिस्टम कूलिंग प्रेरित ताण, अचूकपणे स्प्लिट मटेरियल आणि वेफर कटिंग साध्य करण्यासाठी ग्राइंड आणि क्लीन करण्यासाठी पेटंट केलेल्या लेसर तंत्रज्ञानाचा वापर करते.

अलिकडच्या वर्षांत, काही देशांतर्गत कंपन्यांनी लेसर स्ट्रिपिंग उपकरण उद्योगातही प्रवेश केला आहे: मुख्य कंपन्या म्हणजे हानचे लेसर, डेलॉन्ग लेसर, वेस्ट लेक इन्स्ट्रुमेंट, युनिव्हर्सल इंटेलिजेंस, चायना इलेक्ट्रॉनिक्स टेक्नॉलॉजी ग्रुप कॉर्पोरेशन आणि चायनीज अकादमी ऑफ सायन्सेसचे इन्स्टिट्यूट ऑफ सेमीकंडक्टर्स. त्यापैकी, सूचीबद्ध कंपन्या हानचे लेसर आणि डेलॉन्ग लेसर बर्याच काळापासून लेआउटमध्ये आहेत आणि त्यांची उत्पादने ग्राहकांकडून पडताळली जात आहेत, परंतु कंपनीकडे अनेक उत्पादन लाइन आहेत आणि लेसर स्ट्रिपिंग उपकरणे हा त्यांच्या व्यवसायांपैकी एक आहे. वेस्ट लेक इन्स्ट्रुमेंट सारख्या उगवत्या तार्‍यांच्या उत्पादनांनी औपचारिक ऑर्डर शिपमेंट मिळवली आहे; युनिव्हर्सल इंटेलिजेंस, चायना इलेक्ट्रॉनिक्स टेक्नॉलॉजी ग्रुप कॉर्पोरेशन 2, चायनीज अकादमी ऑफ सायन्सेसचे इन्स्टिट्यूट ऑफ सेमीकंडक्टर्स आणि इतर कंपन्यांनी देखील उपकरणांची प्रगती जाहीर केली आहे.

 

३. लेसर स्ट्रिपिंग तंत्रज्ञानाच्या विकासासाठी आणि बाजारपेठेत प्रवेशाच्या लयीसाठी प्रेरक घटक

६-इंच सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट्सच्या किमतीत कपात केल्याने लेसर स्ट्रिपिंग तंत्रज्ञानाचा विकास झाला आहे: सध्या, ६-इंच सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट्सची किंमत ४,००० युआन/पीसपेक्षा कमी झाली आहे, जी काही उत्पादकांच्या किमतीच्या जवळ आहे. लेसर स्ट्रिपिंग प्रक्रियेत उच्च उत्पन्न दर आणि मजबूत नफा आहे, ज्यामुळे लेसर स्ट्रिपिंग तंत्रज्ञानाचा प्रवेश दर वाढतो.

८-इंच सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट्स पातळ केल्याने लेसर स्ट्रिपिंग तंत्रज्ञानाचा विकास होतो: ८-इंच सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट्सची जाडी सध्या ५०० um आहे आणि ती ३५० um च्या जाडीकडे वाढत आहे. ८-इंच सिलिकॉन कार्बाइड प्रक्रियेत वायर कटिंग प्रक्रिया प्रभावी नाही (सब्सट्रेट पृष्ठभाग चांगला नाही), आणि BOW आणि WARP मूल्ये लक्षणीयरीत्या खराब झाली आहेत. ३५० um सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट प्रक्रियेसाठी लेसर स्ट्रिपिंग हे एक आवश्यक प्रक्रिया तंत्रज्ञान मानले जाते, जे लेसर स्ट्रिपिंग तंत्रज्ञानाचा प्रवेश दर वाढवते.

बाजारातील अपेक्षा: ८-इंच SiC च्या विस्तारामुळे आणि ६-इंच SiC च्या खर्चात कपात झाल्यामुळे SiC सब्सट्रेट लेसर स्ट्रिपिंग उपकरणांना फायदा होतो. सध्याचा उद्योगातील महत्त्वाचा टप्पा जवळ येत आहे आणि उद्योगाच्या विकासाला मोठ्या प्रमाणात गती मिळेल.