1. Ülevaaderänikarbiidi substraattöötlemise tehnoloogia
Praeguneränikarbiidi substraat töötlemisetapid hõlmavad välisringi lihvimist, viilutamist, faasimist, lihvimist, poleerimist, puhastamist jne. Viilutamine on pooljuhtsubstraadi töötlemise oluline etapp ja valuploki põhimikuks muutmise oluline etapp. Praegu on lõikamineränikarbiidist substraadidon peamiselt traadi lõikamine. Mitme traadiga läga lõikamine on praegu parim traadi lõikamise meetod, kuid endiselt on probleeme halva lõikekvaliteedi ja suure lõikekaduga. Traadi lõikamise kadu suureneb koos substraadi suuruse suurenemisega, mis ei soodustaränikarbiidi substraatkulude vähendamise ja tõhususe parandamise saavutamiseks. Lõikamise käigus8-tolline ränikarbiid substraadid, on traatlõikamisel saadud substraadi pinnakuju halb ning arvulised omadused, nagu WARP ja BOW, ei ole head.
Viilutamine on pooljuhtsubstraadi valmistamise põhietapp. Tööstus proovib pidevalt uusi lõikemeetodeid, nagu teemanttraadi lõikamine ja laseriga eemaldamine. Laseri eemaldamise tehnoloogiat on viimasel ajal väga otsitud. Selle tehnoloogia kasutuselevõtt vähendab lõikekadusid ja parandab lõikamise efektiivsust tehnilisest põhimõttest lähtudes. Lasereemalduslahendusel on kõrged nõuded automatiseerituse tasemele ja sellega koostööks on vaja harvendustehnoloogiat, mis on kooskõlas ränikarbiidsubstraadi töötlemise edasise arengusuunaga. Traditsioonilise mördiga traatlõikamise viilu saagis on üldiselt 1,5-1,6. Laseri eemaldamise tehnoloogia kasutuselevõtt võib suurendada viilu saagist umbes 2,0-ni (vt DISCO seadmeid). Tulevikus, kui lasereemaldustehnoloogia küpsus kasvab, võib viilu saagist veelgi parandada; samal ajal võib laseriga eemaldamine oluliselt parandada ka viilutamise tõhusust. Turu-uuringute kohaselt lõikab tööstusharu liider DISCO viilu umbes 10-15 minutiga, mis on palju tõhusam kui praegune mördiga traadi lõikamine 60 minutit viilu kohta.
Ränikarbiidsubstraatide traditsioonilise traadilõikamise protsessietapid on järgmised: traadi lõikamine - töötlemata lihvimine - peenlihvimine - töötlemata poleerimine ja peenpoleerimine. Pärast seda, kui lasereemaldusprotsess asendab traadi lõikamist, kasutatakse lihvimisprotsessi asemel harvendusprotsessi, mis vähendab viilude kadu ja parandab töötlemise efektiivsust. Ränikarbiidist substraatide lõikamise, lihvimise ja poleerimise lasereemaldusprotsess jaguneb kolmeks etapiks: laserpinna skaneerimine - substraadi eemaldamine - valuploki lamestamine: laserpinna skaneerimisel kasutatakse valuploki pinna töötlemiseks ülikiireid laserimpulsse, et moodustada modifitseeritud pind. kiht valuploki sees; substraadi eemaldamine on modifitseeritud kihi kohal oleva substraadi eraldamine valuplokist füüsikaliste meetoditega; valuploki lamestamine on valuploki pinnalt modifitseeritud kihi eemaldamine, et tagada valuploki pinna tasasus.
Ränikarbiidi lasereemaldusprotsess
2. Rahvusvahelised edusammud lasereemaldustehnoloogia ja tööstuses osalevate ettevõtete vallas
Laseri eemaldamise protsessi võtsid esmakordselt kasutusele välismaised ettevõtted: 2016. aastal töötas Jaapani DISCO välja uue laserlõikustehnoloogia KABRA, mis moodustab eralduskihi ja eraldab vahvlid kindlal sügavusel, kiiritades valuplokki pidevalt laseriga, mida saab kasutada erinevatel eesmärkidel. SiC valuplokkide tüübid. 2018. aasta novembris ostis Infineon Technologies 124 miljoni euro eest vahvlilõikamist alustava ettevõtte Siltectra GmbH. Viimane arendas Cold Split protsessi, mis kasutab patenteeritud lasertehnoloogiat, et määratleda lõhestusvahemik, katta spetsiaalsed polümeermaterjalid, juhtida süsteemi jahutuse põhjustatud pinget, jagada materjale täpselt ning lihvida ja puhastada, et saavutada vahvlilõikamine.
Viimastel aastatel on lasereemaldusseadmete tööstusesse sisenenud ka mõned kodumaised ettevõtted: peamised ettevõtted on Han's Laser, Delong Laser, West Lake Instrument, Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation ja Hiina Teaduste Akadeemia pooljuhtide instituut. Nende hulgas on börsiettevõtted Han's Laser ja Delong Laser olnud pikka aega kujunduses ning nende tooteid kontrollivad kliendid, kuid ettevõttel on palju tootesarju ning lasereemaldusseadmed on vaid üks nende äridest. Tõusvate tähtede tooted, nagu West Lake Instrument, on saavutanud ametliku tellimuse; Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation 2, Hiina Teaduste Akadeemia pooljuhtide instituut ja teised ettevõtted on samuti seadmete edusamme avaldanud.
3. Lasereemaldustehnoloogia arengut ajendavad tegurid ja turule toomise rütm
6-tolliste ränikarbiidsubstraatide hinnalangus ajendab lasereemaldustehnoloogia arengut: praegu on 6-tolliste ränikarbiidsubstraatide hind langenud alla 4000 jüaani/tk, lähenedes mõne tootja omahinnale. Laseri eemaldamise protsessil on kõrge saagis ja suur kasumlikkus, mis suurendab lasereemaldustehnoloogia läbitungimiskiirust.
8-tolliste ränikarbiidsubstraatide hõrenemine ajendab lasereemaldustehnoloogia arengut: 8-tolliste ränikarbiidsubstraatide paksus on praegu 500 um ja kasvab paksuseni 350 um. Traadi lõikamise protsess ei ole 8-tollise ränikarbiidi töötlemisel efektiivne (aluspind pole hea) ning BOW ja WARP väärtused on oluliselt halvenenud. Laseri eemaldamist peetakse vajalikuks töötlemistehnoloogiaks 350 um ränikarbiidi substraadi töötlemisel, mis suurendab lasereemaldustehnoloogia läbitungimiskiirust.
Turuootused: SiC substraadi lasereemaldusseadmed saavad kasu 8-tollise SiC laiendamisest ja 6-tollise SiC kulude vähendamisest. Praegune tööstuse kriitiline punkt on lähenemas ja tööstuse areng kiireneb oluliselt.
Postitusaeg: juuli-08-2024