Lazer dilimleme gelecekte 8 inçlik silikon karbür kesmek için ana teknoloji olacak
S: Silikon karbid dilimleme işleme için ana teknolojiler nelerdir?
Cevap: Silikon karbidin sertliği elmasın sertliğinden sonra ikinci sırada gelir ve yüksek sertlik ve kırılganlıktan oluşur.Büyümüş kristalleri levhalara kesme süreci uzun sürer ve çatlama eğilimindedirSilikon karbid tek kristallerinin işlenmesinde ilk işlem olarak, dilimleme performansı, sonraki öğütme, cilalama, inceltme ve diğer işleme seviyelerini belirler.Kesme işleme waferin yüzeyinde ve alt yüzeyinde çatlaklara neden olma eğilimindedir, bu nedenle, waferin kırılma hızını ve üretim maliyetini arttırır.wafer dilimlemesinin yüzey çatlak hasarını kontrol etmek, silikon karbid cihaz üretim teknolojisinin geliştirilmesini teşvik etmek için büyük önem taşırŞu anda rapor edilen silikon karbid dilimleme işleme teknolojileri esas olarak konsolide etme, serbest abrazif dilimleme, lazer kesme, soğuk ayrım ve elektrik boşaltma dilimleme,Bunlardan en yaygın olarak silikon karbid tek kristallerinin işlenmesi için kullanılan yöntem, sıradan elmas konsolide abrazif çok tel kesimidir.Kristal ingotun boyutu 8 inç veya daha fazla olduğunda, tel kesme ekipmanı için gereksinimler çok yüksektir, maliyet de çok yüksektir ve verimlilik çok düşüktür.Düşük maliyetli yeni kesim teknolojileri geliştirmek için acil bir ihtiyaç var, düşük kayıp ve yüksek verimlilik.
ZMSH'nin SiC kristal ingot
S: Lazer dilimleme teknolojisinin geleneksel çok tel kesme teknolojisine göre avantajları nelerdir?
A: Geleneksel tel kesme işleminde, silikon karbid ingotların belirli bir yönde birkaç yüz mikron kalınlığında ince levhalara kesilmesi gerekir.Bu levhalar daha sonra alet izleri ve yüzey alt yüzey çatlak hasarı kaldırmak ve gerekli kalınlığa ulaşmak için elmas öğütme sıvısı ile öğütülürDaha sonra, küresel düzleştirme elde etmek için CMP cilalama yapılır ve nihayetinde silikon karbid vafeleri temizlenir.Silikon karbidinin yüksek sertlik ve kırılganlık malzemesi olması nedeniyle, kesim, öğütme ve cilalama sırasında bükülmeye ve çatlamaya eğilimlidir, bu da waferin kırılma hızını ve üretim maliyetini artırır.yüzey ve ara yüz kabalığı yüksektir.Ayrıca, çoklu tel kesme işleme döngüsü uzun ve verim düşüktür.Geleneksel çok tel kesme yönteminin toplam malzeme kullanım oranının sadece% 50 olduğu tahmin edilmektedir., cilalama ve öğütme sonrası kesim kaybı oranı %75'e kadar yüksektir.Yaklaşık 273 gün sürer.Bu nispeten uzun bir süre.
Şu anda, çoğu yerli silikon karbid kristal büyüme işletmesi "üretim nasıl artırılır" yaklaşımını benimsiyor ve kristal büyüme fırınlarının sayısını önemli ölçüde artırıyor.Kristal büyütme teknolojisi henüz tamamen olgunlaşmamış ve verim oranı nispeten düşükken, daha fazla "nasıl tasarruf edeceğinizi" düşünmelisiniz.20 mm SiC ingot örnek olarak alınırsa, 30 350um waferler bir tel testeresi kullanarak üretilebilirken, 50'den fazla wafer lazer dilimleme teknolojisiyle üretilebilir.lazer kesimi ile üretilen waferlerin daha iyi geometrik özellikleri nedeniyle, tek bir waferin kalınlığı 200um'a düşürülebilir, bu da wafer sayısını daha da artırır.Geleneksel çoklu tel kesme teknolojisi yaygın olarak 6 inç ve altındaki silikon karbidinde uygulandıBununla birlikte, ekipman, yüksek maliyet ve düşük verimlilik için yüksek gereksinimleri olan 8 inçlik silikon karbür kesmek 10 ila 15 gün sürer.Büyük boyutlu lazer dilimlemesinin teknik avantajları açık hale geliyor ve gelecekte 8 inç kesim için ana akım teknolojisi olacak8 inçlik silikon karbid ingotların lazerle kesilmesi, tek parça kesim süresini her parça için 20 dakikadan daha az bir süreye ulaştırabilirken, tek parça kesim kaybı 60um içinde kontrol edilir.
ZMSH'nin SiC kristal ingot
Genel olarak, çoklu tel kesme teknolojisiyle karşılaştırıldığında, lazer dilimleme teknolojisinin yüksek verimlilik ve hız, yüksek dilimleme hızı, düşük malzeme kaybı ve temizlik gibi avantajları vardır.
S: Silikon karbid lazer kesme teknolojisindeki ana zorluklar nelerdir?
A: Silikon karbid lazer kesme teknolojisinin ana işlemi iki aşamadan oluşur: lazer modifikasyonu ve wafer ayrımı.
Lazer modifikasyonunun özü, lazer ışınının şeklini ve optimize edilmesidir.ve tarama hızı hepsi silisiyum karbid ablasyon modifikasyonu etkisini etkileyecek ve daha sonra wafer ayrımıDeğiştirme bölgesinin geometrik boyutları yüzey kabalığını ve sonrasında ayrılma zorluğunu belirler.Yüksek yüzey kabalığı, sonraki öğütmenin zorluğunu artıracak ve malzeme kaybını artıracaktır.
Lazer modifikasyonundan sonra, waferlerin ayrılması, kesilmiş waferlerin ingotlardan soyulması için, soğuk çatlaklama ve mekanik germe gücü gibi kesme kuvvetine esas olarak dayanır.yerli üreticilerin araştırma ve geliştirme çoğunlukla titreşim ile ayırmak için ultrasonik dönüştürücüler kullanın, bu da parçalanma ve parçalanma gibi sorunlara yol açabilir ve böylece bitmiş ürünlerin verimini azaltabilir.
Yukarıdaki iki adım, çoğu araştırma ve geliştirme birimi için önemli zorluklar oluşturmamalıdır.Çeşitli kristal büyüme üreticilerinden gelen kristal ingotların farklı işlemleri ve dopingleri nedeniyleYa da, tek bir kristal ingotun iç doping ve gerginliği eşit değilse, kristal ingot dilimlemesinin zorluğunu arttırır.Kayıpları arttırmak ve bitmiş ürünlerin verimini azaltmakSadece çeşitli algılama yöntemleri ile tanımlamak ve daha sonra bölge lazer taraması dilimlemeyi gerçekleştirmek, verimliliği ve dilim kalitesini iyileştirmek için önemli bir etkiye sahip olmayabilir.Yenilikçi yöntemler ve teknolojilerin nasıl geliştirileceği, dilimleme süreci parametrelerini optimize etmek,ve farklı üreticilerden farklı kalitelerde kristal ingotlar için evrensel süreçlerle lazer kesme ekipman ve teknolojileri geliştirmek büyük ölçekli uygulamanın çekirdeğidir.
S: Silikon karbidin yanı sıra, lazer dilimleme teknolojisi diğer yarı iletken malzemelerin kesilmesine uygulanabilir mi?
A: Erken lazer kesme teknolojisi çeşitli malzeme alanlarında uygulandı. Yarım iletken alanında, esas olarak çip waferleri için kullanıldı.Büyük büyüklükteki tek kristallerin dilimlenmesine kadar genişledi.Silikon karbidine ek olarak, elmas, galyum nitrit ve galyum oksit gibi tek kristal malzemeler gibi yüksek sertlik veya kırılgan malzemeleri kesmek için de kullanılabilir.Nanjing Üniversitesi'nden bir ekip bu birkaç yarı iletken tek kristalin dilimlenmesi için çok fazla ön çalışma yaptı., yarı iletken tek kristaller için lazer dilimleme teknolojisinin uygulanabilirliğini ve avantajlarını doğruladı.
ZMSH'nin Elmas ve GaN levhaları
S: Şu anda ülkemizde gelişmiş lazer dilimleme ekipman ürünleri var mı?
C: Büyük boyutlu silikon karbit lazer kesme ekipmanları, endüstri tarafından gelecekte 8 inçlik silikon karbit ingotların kesilmesi için temel ekipman olarak kabul ediliyor.Büyük boyutlu silikon karbid ingot lazer kesme ekipmanları sadece Japonya tarafından sağlanabilirAraştırmalara göre, lazer dilimleme / inceltme ekipmanlarına yönelik iç talebin yaklaşık 1.000'e ulaştığı tahmin ediliyor.1000 adet, tel kesme ünitesi sayısına ve silikon karbidinin planlanan kapasitesine göreŞu anda Han's Laser, Delong Laser ve Jiangsu General gibi yerli şirketler ilgili ürünlerin geliştirilmesine büyük miktarlarda para yatırmışlardır.Ancak üretim hatlarında henüz olgun bir yerli ticari ekipman kullanılmamıştır..
2001'de, the team led by Academician Zhang Rong and Professor Xiu Xiangqian from Nanjing University developed a laser exfoliation technology for gallium nitride substrates with independent intellectual property rightsGeçtiğimiz yıl, bu teknolojiyi büyük boyutlu silikon karbidin lazer kesimi ve inceltmesi için uyguladık.Prototip ekipman geliştirmeyi ve dilimleme süreci araştırma ve geliştirmeyi tamamladık., 4-6 inçlik yarı yalıtımlı silikon karbit levhaların kesilmesi ve incelendirilmesi ve 6-8 inçlik iletken silikon karbit ingotların dilimlenmesi başarılıyor.6-8 inçlik yarı yalıtımlı silikon karbür için dilimleme süresi dilim başına 10-15 dakika, tek dilim kaybı 30 μm'den daha az. 6-8 inçlik iletken silikon karbid ingotlar için tek parça kesim süresi, tek parça kaybı 60um'dan daha az olan her parça için 14-20 dakikadır.Üretim oranının %50'den fazla artabileceği tahmin ediliyor.. dilimleme ve öğütme ve cilalama sonrasında, silikon karbid levhaların geometrik parametreleri ulusal standartlara uygun.Araştırma sonuçları ayrıca lazer kesimi sırasında termal etkinin silikon karbidin gerginlik ve geometrik parametrelerine önemli bir etkisi olmadığını göstermektedir.Bu ekipmanı kullanarak, elmas, galyum nitrit ve galyum oksit tek kristallerinin kesme teknolojisi üzerinde bir olasılık doğrulama çalışması da yaptık.
Silikon karbid wafer işleme teknolojisinde yenilikçi bir lider olarak, ZMSH, 8 inçlik silikon karbid lazer dilimlemesinin çekirdek teknolojisinde liderliği üstlendi.Bağımsız olarak geliştirilen yüksek hassasiyetli lazer modülasyon sistemi ve akıllı termal yönetim teknolojisi ile, kesim hızını %50'den fazla arttırarak ve malzeme kaybını 100μm'ye kadar azaltarak endüstriye bir atılım başardı.Bizim lazer kesme çözümü uyarlanabilir optik bir sistem ile kombine ultraviyole ultra kısa impuls lazerler kullanır, kesim derinliğini ve ısıdan etkilenen bölgeyi hassas bir şekilde kontrol edebilen, waferin TTV'sinin 5μm içinde kontrol edildiğini ve yer değiştirme yoğunluğunun 103cm−2'den daha az olduğunu sağlayan,8 inçlik silikon karbid substratlarının büyük ölçekli seri üretimi için güvenilir teknik destek sağlamakŞu anda, bu teknoloji otomotiv derecesi doğrulama geçmiştir ve endüstriyel olarak yeni enerji ve 5G iletişim alanlarında uygulanmaktadır.
Aşağıdaki SiC 4H-N & SEMI tipi ZMSH:
* Lütfen herhangi bir telif hakkı sorunu için bizimle iletişime geçin, ve biz derhal bunları ele alacağız.
Mesajınız 20-3.000 karakter arasında olmalıdır!