Lazer texnologiyasi kremniy karbid substratini qayta ishlash texnologiyasini o'zgartirishga olib keladi

 

1. Umumiy ma'lumotkremniy karbid substratiqayta ishlash texnologiyasi

Joriykremniy karbid substrati Qayta ishlash bosqichlari quyidagilarni o'z ichiga oladi: tashqi doirani silliqlash, kesish, qirqish, silliqlash, abrazivlash, tozalash va boshqalar. Kesish yarimo'tkazgich substratni qayta ishlashda muhim bosqich va quyma substratga aylantirishda muhim bosqichdir. Hozirgi vaqtda kesishkremniy karbid substratlariasosan sim kesishdir. Ko'p simli shlamli kesish hozirgi vaqtda sim kesishning eng yaxshi usuli hisoblanadi, ammo kesish sifati pastligi va kesishda katta yo'qotishlar muammolari hali ham mavjud. Sim kesishda yo'qotish substrat hajmining oshishi bilan ortadi, bu esa...kremniy karbid substratiishlab chiqaruvchilar xarajatlarni kamaytirish va samaradorlikni oshirishga erishish uchun. Kesish jarayonida8 dyuymli kremniy karbidi substratlar, sim kesish orqali olingan substratning sirt shakli yomon va WARP va BOW kabi raqamli xususiyatlar yaxshi emas.

Kesish yarimo'tkazgichli substrat ishlab chiqarishda muhim bosqichdir. Sanoat doimiy ravishda olmos simini kesish va lazer bilan tozalash kabi yangi kesish usullarini sinab ko'rmoqda. Lazer bilan tozalash texnologiyasi yaqinda juda ko'p talab qilinmoqda. Ushbu texnologiyaning joriy etilishi kesish yo'qotishlarini kamaytiradi va texnik printsipdan chiqib ketish samaradorligini oshiradi. Lazer bilan tozalash yechimi avtomatlashtirish darajasiga yuqori talablarga ega va u bilan hamkorlik qilish uchun yupqalash texnologiyasini talab qiladi, bu esa kremniy karbid substratini qayta ishlashning kelajakdagi rivojlanish yo'nalishiga mos keladi. An'anaviy ohak simini kesishning kesma hosildorligi odatda 1,5-1,6 ni tashkil qiladi. Lazer bilan tozalash texnologiyasining joriy etilishi kesma hosildorligini taxminan 2,0 ga oshirishi mumkin (DISCO uskunasiga qarang). Kelajakda lazer bilan tozalash texnologiyasining etukligi oshgani sayin, kesma hosildorligi yanada yaxshilanishi mumkin; shu bilan birga, lazer bilan tozalash kesish samaradorligini ham sezilarli darajada oshirishi mumkin. Bozor tadqiqotlariga ko'ra, sanoat yetakchisi DISCO bir kesmani taxminan 10-15 daqiqada kesadi, bu hozirgi har bir kesma uchun 60 daqiqalik ohak simini kesishdan ancha samaraliroq.

Silikon karbid substratlarini an'anaviy sim bilan kesishning jarayon bosqichlari quyidagilardir: simni kesish-qo'pol silliqlash-nozik silliqlash-qo'pol abrazivlash va nozik abrazivlash. Lazer bilan tozalash jarayoni simni kesish o'rnini bosgandan so'ng, silliqlash jarayonini almashtirish uchun yupqalash jarayoni qo'llaniladi, bu esa bo'laklarning yo'qolishini kamaytiradi va ishlov berish samaradorligini oshiradi. Silikon karbid substratlarini kesish, maydalash va abrazivlashning lazer bilan tozalash jarayoni uch bosqichga bo'linadi: lazer sirtini skanerlash-substratni ajratish-quyma tekislash: lazer sirtini skanerlash - bu quyma ichida o'zgartirilgan qatlam hosil qilish uchun quyma yuzasini qayta ishlash uchun ultra tezkor lazer impulslaridan foydalanish; substratni ajratish - bu o'zgartirilgan qatlam ustidagi substratni quyma yuzasidan fizik usullar bilan ajratish; quyma tekislash - bu quyma yuzasining tekisligini ta'minlash uchun quyma yuzasidagi o'zgartirilgan qatlamni olib tashlash.
Silikon karbid lazerini ajratish jarayoni

 

2. Lazerli tozalash texnologiyasi va sanoatda ishtirok etuvchi kompaniyalar sohasidagi xalqaro taraqqiyot

Lazerli tozalash jarayoni birinchi marta xorijiy kompaniyalar tomonidan qo'llanilgan: 2016-yilda Yaponiyaning DISCO kompaniyasi yangi KABRA lazerli kesish texnologiyasini ishlab chiqdi, bu ajratish qatlamini hosil qiladi va turli xil SiC quymalari uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan lazer bilan doimiy ravishda nurlantirish orqali plastinkalarni belgilangan chuqurlikda ajratadi. 2018-yil noyabr oyida Infineon Technologies plastinka kesish startapi Siltectra GmbH ni 124 million yevroga sotib oldi. Ikkinchisi Cold Split jarayonini ishlab chiqdi, bu jarayonda patentlangan lazer texnologiyasidan foydalanib, plastinka kesish diapazonini aniqlash, maxsus polimer materiallarini qoplash, tizimni sovutish natijasida kelib chiqadigan stressni boshqarish, materiallarni aniq ajratish va plastinka kesishga erishish uchun maydalash va tozalash amalga oshiriladi.

So'nggi yillarda ba'zi mahalliy kompaniyalar ham lazerli tozalash uskunalari sanoatiga kirishdi: asosiy kompaniyalar Han's Laser, Delong Laser, West Lake Instrument, Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation va Xitoy Fanlar akademiyasining Yarimo'tkazgichlar instituti. Ular orasida ro'yxatga olingan Han's Laser va Delong Laser kompaniyalari uzoq vaqtdan beri ishlab chiqarishda bo'lib kelmoqda va ularning mahsulotlari mijozlar tomonidan tekshirilmoqda, ammo kompaniyaning ko'plab mahsulot liniyalari mavjud va lazerli tozalash uskunalari ularning bizneslaridan faqat bittasi. West Lake Instrument kabi yuksalib borayotgan yulduzlarning mahsulotlari rasmiy buyurtmalarni jo'natishga erishdi; Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation 2, Xitoy Fanlar akademiyasining Yarimo'tkazgichlar instituti va boshqa kompaniyalar ham uskunalarning rivojlanishi haqida e'lon qilishdi.

 

3. Lazerli tozalash texnologiyasini rivojlantirishning asosiy omillari va bozorga kirish ritmi

6 dyuymli kremniy karbid substratlarining narxining pasayishi lazerli tozalash texnologiyasining rivojlanishiga turtki bo'ldi: Hozirgi vaqtda 6 dyuymli kremniy karbid substratlarining narxi 4000 yuan/donadan pastga tushdi, bu ba'zi ishlab chiqaruvchilarning tannarxiga yaqinlashdi. Lazerli tozalash jarayoni yuqori rentabellik darajasi va yuqori rentabellikka ega, bu esa lazerli tozalash texnologiyasining penetratsiya darajasini oshirishga olib keladi.

8 dyuymli kremniy karbid substratlarining yupqalashishi lazerli tozalash texnologiyasining rivojlanishiga turtki beradi: 8 dyuymli kremniy karbid substratlarining qalinligi hozirda 500 um ni tashkil qiladi va 350 um qalinlikka qarab rivojlanmoqda. Simni kesish jarayoni 8 dyuymli kremniy karbidni qayta ishlashda samarali emas (substrat yuzasi yaxshi emas) va BOW va WARP qiymatlari sezilarli darajada yomonlashdi. Lazerli tozalash 350 umli kremniy karbid substratini qayta ishlash uchun zarur bo'lgan ishlov berish texnologiyasi sifatida qaraladi, bu esa lazerli tozalash texnologiyasining penetratsiya tezligini oshiradi.

Bozor taxminlari: SiC substratli lazerli tozalash uskunalari 8 dyuymli SiC ning kengayishi va 6 dyuymli SiC ning narxining pasayishidan foyda ko'radi. Hozirgi sanoatning muhim nuqtasi yaqinlashmoqda va sanoatning rivojlanishi sezilarli darajada tezlashadi.