1. Prezentare generală asubstrat de carbură de siliciutehnologia de procesare
Curentulsubstrat de carbură de siliciu Etapele de procesare includ: șlefuirea cercului exterior, felierea, teșirea, șlefuirea, lustruirea, curățarea etc. Felierea este o etapă importantă în procesarea substraturilor semiconductoare și o etapă cheie în transformarea lingoului în substrat. În prezent, tăiereasubstraturi din carbură de siliciuse referă în principal la tăierea cu sârmă. Tăierea cu suspensie multiplă este cea mai bună metodă de tăiere cu sârmă în prezent, dar există încă probleme legate de calitatea slabă a tăierii și pierderi mari la tăiere. Pierderea la tăierea cu sârmă va crește odată cu creșterea dimensiunii substratului, ceea ce nu este propice pentrusubstrat de carbură de siliciuproducătorilor pentru a realiza reducerea costurilor și îmbunătățirea eficienței. În procesul de reducerecarbură de siliciu de 8 inci substraturi, forma suprafeței substratului obținută prin tăiere cu sârmă este slabă, iar caracteristicile numerice precum WARP și BOW nu sunt bune.
Tăierea prin feliere este o etapă cheie în fabricarea substraturilor semiconductoare. Industria încearcă constant noi metode de tăiere, cum ar fi tăierea cu sârmă diamantată și dezizolarea cu laser. Tehnologia de dezizolare cu laser a fost foarte căutată recent. Introducerea acestei tehnologii reduce pierderile prin tăiere și îmbunătățește eficiența tăierii pornind de la principiul tehnic. Soluția de dezizolare cu laser are cerințe ridicate pentru nivelul de automatizare și necesită o tehnologie de subțiere care să coopereze cu aceasta, ceea ce este în conformitate cu direcția viitoare de dezvoltare a procesării substraturilor de carbură de siliciu. Randamentul la feliere al tăierii tradiționale cu sârmă de mortar este în general de 1,5-1,6. Introducerea tehnologiei de dezizolare cu laser poate crește randamentul la feliere la aproximativ 2,0 (consultați echipamentul DISCO). În viitor, pe măsură ce maturitatea tehnologiei de dezizolare cu laser crește, randamentul la feliere poate fi îmbunătățit în continuare; în același timp, dezizolarea cu laser poate îmbunătăți, de asemenea, considerabil eficiența tăierii prin feliere. Conform studiilor de piață, liderul industriei DISCO taie o felie în aproximativ 10-15 minute, ceea ce este mult mai eficient decât tăierea actuală cu sârmă de mortar de 60 de minute pe felie.
Etapele procesului de tăiere tradițională cu sârmă a substraturilor din carbură de siliciu sunt: tăiere cu sârmă - șlefuire grosieră - șlefuire fină - lustruire grosieră și lustruire fină. După ce procesul de dezizolare cu laser înlocuiește tăierea cu sârmă, procesul de subțiere este utilizat pentru a înlocui procesul de șlefuire, ceea ce reduce pierderea de felii și îmbunătățește eficiența procesării. Procesul de dezizolare cu laser a substraturilor din carbură de siliciu este împărțit în trei etape: scanarea suprafeței cu laser - dezizolarea substratului - aplatizarea lingoului: scanarea suprafeței cu laser constă în utilizarea impulsurilor laser ultrarapide pentru a procesa suprafața lingoului pentru a forma un strat modificat în interiorul lingoului; dezizolarea substratului constă în separarea substratului de deasupra stratului modificat de lingou prin metode fizice; aplatizarea lingoului constă în îndepărtarea stratului modificat de pe suprafața lingoului pentru a asigura planeitatea suprafeței lingoului.
Procesul de dezizolare cu laser a carburii de siliciu
2. Progresul internațional în tehnologia de dezizolare cu laser și companiile participante la industrie
Procesul de dezizolare cu laser a fost adoptat pentru prima dată de companiile străine: în 2016, compania japoneză DISCO a dezvoltat o nouă tehnologie de tăiere cu laser, KABRA, care formează un strat de separare și separă napolitanele la o adâncime specificată prin iradierea continuă a lingoului cu laser, putând fi utilizată pentru diverse tipuri de lingouri SiC. În noiembrie 2018, Infineon Technologies a achiziționat Siltectra GmbH, o companie startup specializată în tăierea napolitanelor, pentru 124 de milioane de euro. Aceasta din urmă a dezvoltat procesul Cold Split, care utilizează tehnologia laser patentată pentru a defini intervalul de divizare, a acoperi materiale polimerice speciale, a controla stresul indus de răcirea sistemului, a diviza cu precizie materialele și a măcina și curăța pentru a realiza tăierea napolitanelor.
În ultimii ani, unele companii autohtone au intrat și în industria echipamentelor de dezizolare cu laser: principalele companii sunt Han's Laser, Delong Laser, West Lake Instrument, Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation și Institutul de Semiconductori al Academiei Chineze de Științe. Printre acestea, companiile listate la bursă Han's Laser și Delong Laser sunt în derulare de mult timp, iar produsele lor sunt verificate de clienți, dar compania are multe linii de produse, iar echipamentele de dezizolare cu laser sunt doar una dintre afacerile lor. Produsele unor vedete în ascensiune precum West Lake Instrument au obținut livrări oficiale de comenzi; Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation 2, Institutul de Semiconductori al Academiei Chineze de Științe și alte companii au lansat, de asemenea, progrese în ceea ce privește echipamentele.
3. Factorii determinanți ai dezvoltării tehnologiei de decapare cu laser și ritmul introducerii pe piață
Reducerea prețului substraturilor din carbură de siliciu de 6 inci stimulează dezvoltarea tehnologiei de dezizolare cu laser: În prezent, prețul substraturilor din carbură de siliciu de 6 inci a scăzut sub 4.000 de yuani/bucată, apropiindu-se de prețul de cost al unor producători. Procesul de dezizolare cu laser are o rată de randament ridicată și o profitabilitate puternică, ceea ce determină creșterea ratei de penetrare a tehnologiei de dezizolare cu laser.
Subțierea substraturilor din carbură de siliciu de 8 inch stimulează dezvoltarea tehnologiei de dezizolare cu laser: grosimea substraturilor din carbură de siliciu de 8 inch este în prezent de 500 µm și se dezvoltă spre o grosime de 350 µm. Procesul de tăiere cu fir nu este eficient în prelucrarea carburii de siliciu de 8 inch (suprafața substratului nu este bună), iar valorile BOW și WARP s-au deteriorat semnificativ. Dezizolarea cu laser este considerată o tehnologie de procesare necesară pentru prelucrarea substraturilor din carbură de siliciu de 350 µm, ceea ce determină creșterea ratei de penetrare a tehnologiei de dezizolare cu laser.
Așteptări ale pieței: Echipamentele de dezizolare cu laser a substraturilor SiC beneficiază de extinderea SiC-ului de 8 inci și de reducerea costurilor SiC-ului de 6 inci. Punctul critic actual al industriei se apropie, iar dezvoltarea industriei va fi accelerată considerabil.
Data publicării: 08 iulie 2024