1. Pregledsilicijev karbidni substrattehnologija obdelave
Trenutnisilicijev karbidni substrat Koraki obdelave vključujejo: brušenje zunanjega kroga, rezanje, posnemanje robov, brušenje, poliranje, čiščenje itd. Rezanje je pomemben korak pri obdelavi polprevodniških substratov in ključni korak pri pretvorbi ingota v substrat. Trenutno rezanjesilicijev karbidni substratije predvsem žično rezanje. Večžično rezanje z gnojevko je trenutno najboljša metoda žično rezanje, vendar še vedno obstajajo težave s slabo kakovostjo rezanja in velikimi izgubami pri rezanju. Izgube pri žičnem rezanju se bodo povečevale z naraščajočo velikostjo substrata, kar ne prispeva k...silicijev karbidni substratproizvajalci, da dosežejo zmanjšanje stroškov in izboljšanje učinkovitosti. V procesu rezanja8-palčni silicijev karbid substrati, oblika površine substrata, pridobljenega z žičnim rezanjem, je slaba, numerične značilnosti, kot sta DEFORMACIJA in UKLOPLJENOST, pa niso dobre.
Rezanje je ključni korak pri izdelavi polprevodniških substratov. Industrija nenehno preizkuša nove metode rezanja, kot sta rezanje z diamantno žico in lasersko odstranjevanje. Tehnologija laserskega odstranjevanja je v zadnjem času zelo iskana. Uvedba te tehnologije zmanjšuje izgube pri rezanju in izboljšuje učinkovitost rezanja že iz tehničnega vidika. Rešitev laserskega odstranjevanja ima visoke zahteve glede stopnje avtomatizacije in zahteva tehnologijo redčenja, ki je v skladu s prihodnjo smerjo razvoja obdelave silicijevega karbidnega substrata. Izkoristek rezanja pri tradicionalnem rezanju z maltno žico je običajno 1,5-1,6. Uvedba tehnologije laserskega odstranjevanja lahko poveča izkoristek rezanja na približno 2,0 (glejte opremo DISCO). V prihodnosti se lahko z naraščajočo zrelostjo tehnologije laserskega odstranjevanja izkoristek rezanja še izboljša; hkrati pa lahko lasersko odstranjevanje močno izboljša tudi učinkovitost rezanja. Glede na tržne raziskave vodilni v panogi DISCO reže rezino v približno 10-15 minutah, kar je veliko bolj učinkovito kot trenutno rezanje z maltno žico, ki traja 60 minut na rezino.
Postopek tradicionalnega žično rezanja silicijevega karbidnega substrata je naslednji: žično rezanje, grobo brušenje, fino brušenje, grobo poliranje in fino poliranje. Ko postopek laserskega odstranjevanja materiala nadomesti rezanje z žico, se namesto brušenja uporabi postopek redčenja, kar zmanjša izgubo rezin in izboljša učinkovitost obdelave. Postopek laserskega odstranjevanja materiala pri rezanju, brušenju in poliranju silicijevega karbidnega substrata je razdeljen na tri korake: lasersko skeniranje površine, odstranjevanje substrata, sploščevanje ingota: lasersko skeniranje površine pomeni uporabo ultrahitrih laserskih impulzov za obdelavo površine ingota, da se znotraj ingota tvori modificirana plast; odstranjevanje substrata pomeni ločitev substrata nad modificirano plastjo od ingota s fizikalnimi metodami; sploščevanje ingota pomeni odstranitev modificirane plasti na površini ingota, da se zagotovi ravnost površine ingota.
Postopek laserskega odstranjevanja silicijevega karbida
2. Mednarodni napredek v tehnologiji laserskega odstranjevanja in sodelujoča podjetja iz industrije
Postopek laserskega odstranjevanja so prva sprejela tuja podjetja: leta 2016 je japonsko podjetje DISCO razvilo novo tehnologijo laserskega rezanja KABRA, ki tvori ločilno plast in ločuje rezine na določeni globini z neprekinjenim obsevanjem ingota z laserjem, kar se lahko uporablja za različne vrste ingotov SiC. Novembra 2018 je podjetje Infineon Technologies za 124 milijonov evrov prevzelo zagonsko podjetje Siltectra GmbH, ki se ukvarja z rezanjem rezin. Slednje je razvilo postopek hladnega cepljenja, ki uporablja patentirano lasersko tehnologijo za določanje območja cepljenja, nanašanje posebnih polimernih materialov, nadzor napetosti, ki jo povzroča hlajenje sistema, natančno cepljenje materialov ter brušenje in čiščenje za doseganje rezin.
V zadnjih letih so se v industrijo opreme za lasersko odstranjevanje delcev vključila tudi nekatera domača podjetja: glavna podjetja so Han's Laser, Delong Laser, West Lake Instrument, Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation in Inštitut za polprevodnike Kitajske akademije znanosti. Med njimi sta Han's Laser in Delong Laser, ki kotirata na borzi, že dolgo na trgu in njune izdelke preverjajo stranke, vendar ima podjetje veliko linij izdelkov, oprema za lasersko odstranjevanje delcev pa je le ena od njihovih dejavnosti. Izdelki vzhajajočih zvezd, kot je West Lake Instrument, so bili uradno naročeni; Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation 2, Inštitut za polprevodnike Kitajske akademije znanosti in druga podjetja so prav tako predstavila napredek v opremi.
3. Gonilni dejavniki za razvoj tehnologije laserskega odstranjevanja in ritem uvajanja na trg
Znižanje cen 6-palčnih silicijevih karbidnih substratov spodbuja razvoj tehnologije laserskega odstranjevanja: Trenutno je cena 6-palčnih silicijevih karbidnih substratov padla pod 4000 juanov/kos in se približuje lastni ceni nekaterih proizvajalcev. Postopek laserskega odstranjevanja ima visok izkoristek in visoko dobičkonosnost, kar povečuje stopnjo prodiranja tehnologije laserskega odstranjevanja.
Tanjšanje 8-palčnih substratov silicijevega karbida spodbuja razvoj tehnologije laserskega odstranjevanja: debelina 8-palčnih substratov silicijevega karbida je trenutno 500 µm in se razvija proti debelini 350 µm. Postopek rezanja z žico ni učinkovit pri obdelavi 8-palčnega silicijevega karbida (površina substrata ni dobra), vrednosti BOW in WARP pa so se znatno poslabšale. Lasersko odstranjevanje velja za nujno tehnologijo obdelave za obdelavo 350 µm substrata silicijevega karbida, kar povečuje hitrost prodiranja tehnologije laserskega odstranjevanja.
Tržna pričakovanja: Oprema za lasersko odstranjevanje SiC substratov ima koristi od širitve 8-palčnega SiC in znižanja stroškov 6-palčnega SiC. Trenutna kritična točka industrije se bliža in razvoj industrije se bo močno pospešil.
Čas objave: 8. julij 2024