1. Visão geral desubstrato de carboneto de silíciotecnologia de processamento
O actualsubstrato de carboneto de silício As etapas de processamento incluem: retificação do círculo externo, fatiamento, chanfradura, retificação, polimento, limpeza, etc. O fatiamento é uma etapa importante no processamento do substrato semicondutor e uma etapa fundamental na conversão do lingote em substrato. Atualmente, o corte desubstratos de carboneto de silícioé principalmente o corte com fio. O corte de polpa com múltiplos fios é o melhor método de corte com fio atualmente, mas ainda existem problemas de baixa qualidade de corte e grandes perdas de corte. A perda de corte com fio aumentará com o aumento do tamanho do substrato, o que não é propício para asubstrato de carboneto de silíciofabricantes para alcançar redução de custos e melhoria de eficiência. No processo de corteCarboneto de silício de 8 polegadas substratos, a forma da superfície do substrato obtido pelo corte com fio é ruim, e as características numéricas como WARP e BOW não são boas.
O fatiamento é uma etapa fundamental na fabricação de substratos semicondutores. A indústria está constantemente testando novos métodos de corte, como corte com fio diamantado e decapagem a laser. A tecnologia de decapagem a laser tem sido muito procurada recentemente. A introdução dessa tecnologia reduz as perdas de corte e melhora a eficiência do corte a partir do princípio técnico. A solução de decapagem a laser possui altos requisitos de automação e requer tecnologia de desbaste para cooperar com ela, o que está em linha com a direção de desenvolvimento futuro do processamento de substratos de carboneto de silício. O rendimento de fatias do corte com fio de argamassa tradicional é geralmente de 1,5 a 1,6. A introdução da tecnologia de decapagem a laser pode aumentar o rendimento de fatias para cerca de 2,0 (consulte o equipamento DISCO). No futuro, à medida que a tecnologia de decapagem a laser se tornar mais madura, o rendimento de fatias poderá ser ainda mais aprimorado; ao mesmo tempo, a decapagem a laser também pode melhorar significativamente a eficiência do fatiamento. De acordo com pesquisas de mercado, a DISCO, líder do setor, corta uma fatia em cerca de 10 a 15 minutos, o que é muito mais eficiente do que o corte com fio de argamassa atual, que leva 60 minutos por fatia.
As etapas do processo de corte de fio tradicional de substratos de carboneto de silício são: corte de fio-desbaste-desbaste-polimento fino-polimento bruto e polimento fino. Após o processo de decapagem a laser substituir o corte de fio, o processo de desbaste é usado para substituir o processo de retificação, o que reduz a perda de fatias e melhora a eficiência do processamento. O processo de decapagem a laser de corte, retificação e polimento de substratos de carboneto de silício é dividido em três etapas: varredura de superfície a laser-descascamento do substrato-achatamento do lingote: a varredura de superfície a laser consiste em usar pulsos de laser ultrarrápidos para processar a superfície do lingote para formar uma camada modificada dentro do lingote; a decapagem do substrato consiste em separar o substrato acima da camada modificada do lingote por métodos físicos; o achatamento do lingote consiste em remover a camada modificada na superfície do lingote para garantir a planura da superfície do lingote.
Processo de decapagem a laser de carboneto de silício
2. Progresso internacional na tecnologia de decapagem a laser e empresas participantes da indústria
O processo de corte a laser foi adotado pela primeira vez por empresas estrangeiras: em 2016, a DISCO do Japão desenvolveu uma nova tecnologia de corte a laser, a KABRA, que forma uma camada de separação e separa os wafers a uma profundidade específica, irradiando continuamente o lingote com laser, podendo ser usada para diversos tipos de lingotes de SiC. Em novembro de 2018, a Infineon Technologies adquiriu a Siltectra GmbH, uma startup de corte de wafers, por 124 milhões de euros. Esta última desenvolveu o processo Cold Split, que utiliza tecnologia laser patenteada para definir a faixa de corte, revestir materiais poliméricos especiais, controlar o estresse induzido pelo resfriamento do sistema, dividir materiais com precisão e triturar e limpar para obter o corte do wafer.
Nos últimos anos, algumas empresas nacionais também entraram no setor de equipamentos de decapagem a laser: as principais empresas são Han's Laser, Delong Laser, West Lake Instrument, Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation e o Instituto de Semicondutores da Academia Chinesa de Ciências. Entre elas, as empresas listadas Han's Laser e Delong Laser já estão em fase de desenvolvimento há muito tempo e seus produtos estão sendo verificados pelos clientes, mas a empresa possui muitas linhas de produtos, e os equipamentos de decapagem a laser são apenas um de seus negócios. Produtos de estrelas em ascensão como a West Lake Instrument já receberam pedidos formais; Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation 2, o Instituto de Semicondutores da Academia Chinesa de Ciências e outras empresas também divulgaram o progresso do equipamento.
3. Fatores determinantes para o desenvolvimento da tecnologia de decapagem a laser e o ritmo de introdução no mercado
A redução do preço dos substratos de carboneto de silício de 6 polegadas impulsiona o desenvolvimento da tecnologia de decapagem a laser: atualmente, o preço dos substratos de carboneto de silício de 6 polegadas caiu para menos de 4.000 yuans/unidade, aproximando-se do preço de custo de alguns fabricantes. O processo de decapagem a laser apresenta alto rendimento e alta lucratividade, o que impulsiona o aumento da taxa de penetração da tecnologia de decapagem a laser.
O afinamento de substratos de carboneto de silício de 8 polegadas impulsiona o desenvolvimento da tecnologia de decapagem a laser: a espessura dos substratos de carboneto de silício de 8 polegadas é atualmente de 500 µm, e está evoluindo para uma espessura de 350 µm. O processo de corte com fio não é eficaz no processamento de carboneto de silício de 8 polegadas (a superfície do substrato não é boa), e os valores de BOW e WARP se deterioraram significativamente. A decapagem a laser é considerada uma tecnologia de processamento necessária para o processamento de substratos de carboneto de silício de 350 µm, o que impulsiona o aumento da taxa de penetração da tecnologia de decapagem a laser.
Expectativas do mercado: Os equipamentos de decapagem a laser de substrato de SiC se beneficiam da expansão do SiC de 8 polegadas e da redução de custos do SiC de 6 polegadas. O atual ponto crítico da indústria está se aproximando, e o desenvolvimento do setor será bastante acelerado.
Horário da publicação: 08/07/2024