1. Tổng quan vềchất nền silicon carbidecông nghệ xử lý
Hiện tạichất nền silicon carbide các bước xử lý bao gồm: mài vòng ngoài, cắt lát, vát cạnh, mài, đánh bóng, làm sạch, v.v. Cắt lát là một bước quan trọng trong quá trình xử lý chất nền bán dẫn và là bước chính trong việc chuyển đổi thỏi thành chất nền. Hiện tại, việc cắtchất nền silicon carbidechủ yếu là cắt dây. Cắt bùn nhiều dây là phương pháp cắt dây tốt nhất hiện nay, nhưng vẫn còn vấn đề về chất lượng cắt kém và tổn thất cắt lớn. Tổn thất cắt dây sẽ tăng theo kích thước vật liệu nền tăng, không có lợi chochất nền silicon carbidenhà sản xuất để đạt được mục tiêu giảm chi phí và cải thiện hiệu quả. Trong quá trình cắtcacbua silic 8 inch chất nền, hình dạng bề mặt của chất nền thu được bằng cách cắt dây kém và các đặc tính số như WARP và BOW không tốt.
Cắt lát là một bước quan trọng trong sản xuất chất nền bán dẫn. Ngành công nghiệp này liên tục thử nghiệm các phương pháp cắt mới, chẳng hạn như cắt dây kim cương và tước laser. Công nghệ tước laser gần đây được săn đón rất nhiều. Việc giới thiệu công nghệ này làm giảm tổn thất cắt và cải thiện hiệu quả cắt từ nguyên lý kỹ thuật. Giải pháp tước laser có yêu cầu cao về mức độ tự động hóa và đòi hỏi công nghệ làm mỏng để hợp tác với nó, phù hợp với hướng phát triển trong tương lai của quá trình xử lý chất nền silicon carbide. Năng suất cắt lát của cắt dây vữa truyền thống thường là 1,5-1,6. Việc giới thiệu công nghệ tước laser có thể làm tăng năng suất cắt lát lên khoảng 2,0 (tham khảo thiết bị DISCO). Trong tương lai, khi công nghệ tước laser ngày càng hoàn thiện, năng suất cắt lát có thể được cải thiện hơn nữa; đồng thời, tước laser cũng có thể cải thiện đáng kể hiệu quả cắt lát. Theo nghiên cứu thị trường, công ty dẫn đầu ngành DISCO cắt một lát trong khoảng 10-15 phút, hiệu quả hơn nhiều so với cắt dây vữa hiện tại là 60 phút cho mỗi lát.
Các bước quy trình cắt dây truyền thống của chất nền silicon carbide là: cắt dây-mài thô-mài mịn-đánh bóng thô và đánh bóng mịn. Sau khi quy trình tước laser thay thế cắt dây, quy trình làm mỏng được sử dụng để thay thế quy trình mài, giúp giảm tổn thất lát cắt và cải thiện hiệu quả xử lý. Quy trình tước laser để cắt, mài và đánh bóng chất nền silicon carbide được chia thành ba bước: quét bề mặt laser-tước chất nền-làm phẳng thỏi: quét bề mặt laser là sử dụng xung laser cực nhanh để xử lý bề mặt của thỏi để tạo thành một lớp biến đổi bên trong thỏi; tước chất nền là để tách chất nền phía trên lớp biến đổi khỏi thỏi bằng các phương pháp vật lý; làm phẳng thỏi là để loại bỏ lớp biến đổi trên bề mặt thỏi để đảm bảo độ phẳng của bề mặt thỏi.
Quy trình tách laser silicon carbide
2. Tiến bộ quốc tế trong công nghệ tách laser và các công ty tham gia ngành
Quy trình tách laser lần đầu tiên được các công ty nước ngoài áp dụng: Năm 2016, DISCO của Nhật Bản đã phát triển công nghệ cắt laser KABRA mới, tạo thành lớp tách và tách các wafer ở độ sâu xác định bằng cách liên tục chiếu laser vào thỏi, có thể sử dụng cho nhiều loại thỏi SiC khác nhau. Vào tháng 11 năm 2018, Infineon Technologies đã mua lại Siltectra GmbH, một công ty khởi nghiệp về cắt wafer, với giá 124 triệu euro. Công ty sau đã phát triển quy trình Cold Split, sử dụng công nghệ laser được cấp bằng sáng chế để xác định phạm vi tách, phủ vật liệu polyme đặc biệt, kiểm soát ứng suất do làm mát hệ thống, tách vật liệu chính xác và nghiền và làm sạch để đạt được quá trình cắt wafer.
Trong những năm gần đây, một số công ty trong nước cũng đã tham gia vào ngành thiết bị tước laser: các công ty chính là Han's Laser, Delong Laser, West Lake Instrument, Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation và Viện Bán dẫn của Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc. Trong số đó, các công ty niêm yết Han's Laser và Delong Laser đã được bố trí trong một thời gian dài và các sản phẩm của họ đang được khách hàng xác minh, nhưng công ty có nhiều dòng sản phẩm và thiết bị tước laser chỉ là một trong những doanh nghiệp của họ. Các sản phẩm của các ngôi sao đang lên như West Lake Instrument đã đạt được các lô hàng đặt hàng chính thức; Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation 2, Viện Bán dẫn của Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và các công ty khác cũng đã công bố tiến độ thiết bị.
3. Các yếu tố thúc đẩy sự phát triển của công nghệ tách laser và nhịp độ đưa ra thị trường
Giá của đế silicon carbide 6 inch giảm thúc đẩy sự phát triển của công nghệ tước laser: Hiện tại, giá của đế silicon carbide 6 inch đã giảm xuống dưới 4.000 nhân dân tệ/chiếc, gần bằng giá thành của một số nhà sản xuất. Quy trình tước laser có tỷ lệ năng suất cao và lợi nhuận mạnh, thúc đẩy tỷ lệ thâm nhập của công nghệ tước laser tăng lên.
Việc làm mỏng các tấm nền silicon carbide 8 inch thúc đẩy sự phát triển của công nghệ tước laser: Độ dày của các tấm nền silicon carbide 8 inch hiện tại là 500um và đang phát triển theo hướng dày 350um. Quá trình cắt dây không hiệu quả trong quá trình gia công silicon carbide 8 inch (bề mặt tấm nền không tốt) và các giá trị BOW và WARP đã giảm đáng kể. Tước laser được coi là một công nghệ gia công cần thiết cho quá trình gia công tấm nền silicon carbide 350um, thúc đẩy tốc độ thâm nhập của công nghệ tước laser tăng lên.
Kỳ vọng của thị trường: Thiết bị tách laser nền SiC được hưởng lợi từ việc mở rộng SiC 8 inch và giảm chi phí SiC 6 inch. Điểm quan trọng hiện tại của ngành đang đến gần và sự phát triển của ngành sẽ được tăng tốc đáng kể.
Thời gian đăng: 08-07-2024