1. Oversigt oversiliciumcarbid substratforarbejdningsteknologi
Den nuværendesiliciumcarbid substrat bearbejdningstrin omfatter: slibning af den ydre cirkel, udskæring, affasning, slibning, polering, rengøring osv. Udskæring er et vigtigt trin i halvledersubstratbehandling og et nøgletrin i omdannelsen af barren til substratet. På nuværende tidspunkt skæres afsiliciumcarbid substraterer hovedsageligt trådskæring. Multi-wire gylleskæring er den bedste trådskæringsmetode på nuværende tidspunkt, men der er stadig problemer med dårlig skærekvalitet og stort skæretab. Tabet af trådskæring vil stige med stigningen i substratstørrelsen, hvilket ikke er befordrende forsiliciumcarbid substratproducenter for at opnå omkostningsreduktion og effektivitetsforbedringer. I gang med at skære8-tommer siliciumcarbid substrater, overfladeformen af substratet opnået ved trådskæring er dårlig, og de numeriske egenskaber såsom WARP og BOW er ikke gode.
Udskæring er et nøgletrin i fremstilling af halvledersubstrater. Industrien afprøver konstant nye skæremetoder, såsom diamanttrådsskæring og laserstripping. Laser stripping teknologi har været meget eftertragtet for nylig. Introduktionen af denne teknologi reducerer skæretab og forbedrer skæreeffektiviteten fra det tekniske princip. Laserstrippingsløsningen stiller høje krav til automatiseringsniveauet og kræver udtyndingsteknologi for at samarbejde med den, hvilket er i tråd med den fremtidige udviklingsretning for siliciumcarbidsubstratbehandling. Skiveudbyttet ved traditionel mørteltrådsskæring er generelt 1,5-1,6. Indførelsen af laserstripningsteknologi kan øge skiveudbyttet til ca. 2,0 (se DISCO-udstyr). I fremtiden, efterhånden som modenheden af laserstripningsteknologien øges, kan udbyttet af skive blive yderligere forbedret; på samme tid kan laserstripping også i høj grad forbedre effektiviteten af udskæring. Ifølge markedsundersøgelser skærer industrilederen DISCO en skive på omkring 10-15 minutter, hvilket er meget mere effektivt end den nuværende mørteltrådsskæring på 60 minutter pr. skive.
Procestrinene for traditionel trådskæring af siliciumcarbidsubstrater er: trådskæring-grovslibning-finslibning-rupolering og finpolering. Efter at laserstrippingsprocessen erstatter trådskæring, bruges udtyndingsprocessen til at erstatte slibningsprocessen, hvilket reducerer tabet af skiver og forbedrer forarbejdningseffektiviteten. Laserstripningsprocessen til skæring, slibning og polering af siliciumcarbidsubstrater er opdelt i tre trin: laseroverfladescanning-substratstripping-blokfladning: laseroverfladescanning er at bruge ultrahurtige laserimpulser til at behandle overfladen af barren til at danne en modificeret lag inde i barren; substratstripping er at adskille substratet over det modificerede lag fra barren ved fysiske metoder; blokfladning er at fjerne det modificerede lag på overfladen af barren for at sikre fladheden af barrens overflade.
Siliciumcarbid laser stripping proces
2. Internationale fremskridt inden for laserstripningsteknologi og industrideltagende virksomheder
Laserstrippingsprocessen blev første gang taget i brug af oversøiske virksomheder: Japans DISCO udviklede i 2016 en ny laserskæringsteknologi KABRA, som danner et separationslag og adskiller wafere i en specificeret dybde ved kontinuerligt at bestråle barren med laser, som kan bruges til div. typer af SiC barrer. I november 2018 købte Infineon Technologies Siltectra GmbH, en wafer cutting startup, for 124 millioner euro. Sidstnævnte udviklede Cold Split-processen, som bruger patenteret laserteknologi til at definere spaltningsområdet, belægge specielle polymermaterialer, styresystemafkøling induceret stress, nøjagtigt spaltede materialer og slibe og rense for at opnå waferskæring.
I de seneste år er nogle indenlandske virksomheder også gået ind i laserstrippingsudstyrsindustrien: de vigtigste virksomheder er Han's Laser, Delong Laser, West Lake Instrument, Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation og Institute of Semiconductors of the Chinese Academy of Sciences. Blandt dem har de børsnoterede virksomheder Han's Laser og Delong Laser været i layout i lang tid, og deres produkter bliver verificeret af kunder, men virksomheden har mange produktlinjer, og laserstrippingsudstyr er kun en af deres forretninger. Produkterne fra stigende stjerner såsom West Lake Instrument har opnået formelle ordreforsendelser; Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation 2, Institute of Semiconductors fra det kinesiske videnskabsakademi og andre virksomheder har også frigivet udstyrsfremskridt.
3. Drivfaktorer for udviklingen af laser stripping teknologi og rytmen af markedsintroduktion
Prisreduktionen på 6-tommer siliciumcarbidsubstrater driver udviklingen af laserstripningsteknologi: På nuværende tidspunkt er prisen på 6-tommer siliciumcarbidsubstrater faldet til under 4.000 yuan/styk, hvilket nærmer sig kostprisen for nogle producenter. Laserstrippingsprocessen har et højt udbytte og stærk rentabilitet, hvilket får laserstripningsteknologiens indtrængningshastighed til at stige.
Udtyndingen af 8-tommer siliciumcarbidsubstrater driver udviklingen af laserstripningsteknologi: Tykkelsen af 8-tommer siliciumcarbidsubstrater er i øjeblikket 500um og udvikler sig mod en tykkelse på 350um. Trådskæringsprocessen er ikke effektiv i 8-tommer siliciumcarbidbehandling (substratoverfladen er ikke god), og BOW- og WARP-værdierne er forringet betydeligt. Laserstripning betragtes som en nødvendig forarbejdningsteknologi til 350um siliciumcarbidsubstratbehandling, hvilket driver indtrængningshastigheden af laserstrippingsteknologi til at stige.
Markedets forventninger: SiC substrat laser stripping udstyr drager fordel af udvidelsen af 8-tommer SiC og omkostningsreduktionen af 6-tommer SiC. Det nuværende industrikritiske punkt nærmer sig, og udviklingen af industrien vil blive stærkt fremskyndet.
Indlægstid: Jul-08-2024