1. Gambaran Keseluruhansubstrat silikon karbidateknologi pemprosesan
Arussubstrat silikon karbida Langkah-langkah pemprosesan termasuk: mengisar bulatan luar, menghiris, menyerong, mengisar, menggilap, membersihkan, dan sebagainya. Menghiris merupakan langkah penting dalam pemprosesan substrat semikonduktor dan langkah utama dalam menukar jongkong kepada substrat. Pada masa ini, pemotongansubstrat silikon karbidaterutamanya pemotongan dawai. Pemotongan buburan berbilang dawai adalah kaedah pemotongan dawai terbaik pada masa ini, tetapi masih terdapat masalah kualiti pemotongan yang buruk dan kehilangan pemotongan yang besar. Kehilangan pemotongan dawai akan meningkat dengan peningkatan saiz substrat, yang tidak kondusif untuksubstrat silikon karbidapengeluar untuk mencapai pengurangan kos dan peningkatan kecekapan. Dalam proses pemotonganSilikon karbida 8 inci substrat, bentuk permukaan substrat yang diperoleh melalui pemotongan dawai adalah lemah, dan ciri-ciri berangka seperti WARP dan BOW tidak baik.
Penghirisan merupakan langkah penting dalam pembuatan substrat semikonduktor. Industri ini sentiasa mencuba kaedah pemotongan baharu, seperti pemotongan dawai berlian dan pelucutan laser. Teknologi pelucutan laser telah mendapat permintaan tinggi baru-baru ini. Pengenalan teknologi ini mengurangkan kehilangan pemotongan dan meningkatkan kecekapan pemotongan daripada prinsip teknikal. Penyelesaian pelucutan laser mempunyai keperluan yang tinggi untuk tahap automasi dan memerlukan teknologi penipisan untuk bekerjasama dengannya, yang selaras dengan hala tuju pembangunan masa hadapan pemprosesan substrat silikon karbida. Hasil hirisan pemotongan dawai mortar tradisional secara amnya ialah 1.5-1.6. Pengenalan teknologi pelucutan laser boleh meningkatkan hasil hirisan kepada kira-kira 2.0 (rujuk peralatan DISCO). Pada masa hadapan, apabila kematangan teknologi pelucutan laser meningkat, hasil hirisan mungkin akan dipertingkatkan lagi; pada masa yang sama, pelucutan laser juga boleh meningkatkan kecekapan penghirisan dengan ketara. Menurut kajian pasaran, peneraju industri DISCO memotong hirisan dalam masa kira-kira 10-15 minit, yang jauh lebih cekap daripada pemotongan dawai mortar semasa iaitu 60 minit setiap hirisan.
Langkah-langkah proses pemotongan dawai tradisional substrat silikon karbida adalah: pemotongan dawai-pengisaran kasar-pengisaran halus-penggilapan kasar dan penggilapan halus. Selepas proses pelucutan laser menggantikan pemotongan dawai, proses penipisan digunakan untuk menggantikan proses pengisaran, yang mengurangkan kehilangan hirisan dan meningkatkan kecekapan pemprosesan. Proses pelucutan laser untuk pemotongan, pengisaran dan penggilapan substrat silikon karbida dibahagikan kepada tiga langkah: pengimbasan permukaan laser-pelucutan substrat-perataan jongkong: pengimbasan permukaan laser adalah dengan menggunakan denyutan laser ultra pantas untuk memproses permukaan jongkong untuk membentuk lapisan yang diubah suai di dalam jongkong; pelucutan substrat adalah untuk memisahkan substrat di atas lapisan yang diubah suai daripada jongkong melalui kaedah fizikal; perataan jongkong adalah untuk membuang lapisan yang diubah suai pada permukaan jongkong untuk memastikan kerataan permukaan jongkong.
Proses pelucutan laser silikon karbida
2. Kemajuan antarabangsa dalam teknologi pelucutan laser dan syarikat-syarikat yang mengambil bahagian dalam industri
Proses pelucutan laser pertama kali diguna pakai oleh syarikat luar negara: Pada tahun 2016, DISCO Jepun telah membangunkan teknologi penghirisan laser baharu KABRA, yang membentuk lapisan pemisahan dan memisahkan wafer pada kedalaman tertentu dengan menyinari jongkong secara berterusan dengan laser, yang boleh digunakan untuk pelbagai jenis jongkong SiC. Pada November 2018, Infineon Technologies telah memperoleh Siltectra GmbH, sebuah syarikat baharu pemotongan wafer, dengan harga 124 juta euro. Syarikat baharu ini telah membangunkan proses Cold Split, yang menggunakan teknologi laser berpaten untuk menentukan julat pemisahan, menyalut bahan polimer khas, mengawal sistem tekanan yang disebabkan oleh penyejukan, memisahkan bahan dengan tepat, dan mengisar serta membersihkan untuk mencapai pemotongan wafer.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, beberapa syarikat domestik juga telah memasuki industri peralatan pelucutan laser: syarikat utama ialah Han's Laser, Delong Laser, West Lake Instrument, Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation dan Institut Semikonduktor Akademi Sains China. Antaranya, syarikat tersenarai Han's Laser dan Delong Laser telah lama beroperasi, dan produk mereka sedang disahkan oleh pelanggan, tetapi syarikat itu mempunyai banyak rangkaian produk, dan peralatan pelucutan laser hanyalah salah satu perniagaan mereka. Produk bintang yang sedang meningkat naik seperti West Lake Instrument telah mencapai penghantaran pesanan rasmi; Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation 2, Institut Semikonduktor Akademi Sains China dan syarikat lain juga telah mengeluarkan kemajuan peralatan.
3. Faktor pemacu untuk pembangunan teknologi pelucutan laser dan rentak pengenalan pasaran
Pengurangan harga substrat silikon karbida 6 inci memacu pembangunan teknologi pelucutan laser: Pada masa ini, harga substrat silikon karbida 6 inci telah jatuh di bawah 4,000 yuan/sekeping, menghampiri harga kos sesetengah pengeluar. Proses pelucutan laser mempunyai kadar hasil yang tinggi dan keuntungan yang kukuh, yang mendorong peningkatan kadar penembusan teknologi pelucutan laser.
Penipisan substrat silikon karbida 8 inci memacu perkembangan teknologi pelucutan laser: Ketebalan substrat silikon karbida 8 inci kini ialah 500um, dan sedang berkembang ke arah ketebalan 350um. Proses pemotongan dawai tidak berkesan dalam pemprosesan silikon karbida 8 inci (permukaan substrat tidak baik), dan nilai BOW dan WARP telah merosot dengan ketara. Pelucutan laser dianggap sebagai teknologi pemprosesan yang diperlukan untuk pemprosesan substrat silikon karbida 350um, yang memacu peningkatan kadar penembusan teknologi pelucutan laser.
Jangkaan pasaran: Peralatan pelucutan laser substrat SiC mendapat manfaat daripada pengembangan SiC 8 inci dan pengurangan kos SiC 6 inci. Titik kritikal industri semasa semakin hampir, dan pembangunan industri akan dipercepatkan dengan ketara.
Masa siaran: 8 Julai 2024