લેસર ટેક્નોલોજી સિલિકોન કાર્બાઈડ સબસ્ટ્રેટ પ્રોસેસિંગ ટેકનોલોજીના પરિવર્તન તરફ દોરી જાય છે

 

1. ની ઝાંખીસિલિકોન કાર્બાઇડ સબસ્ટ્રેટપ્રક્રિયા ટેકનોલોજી

વર્તમાનસિલિકોન કાર્બાઇડ સબસ્ટ્રેટ પ્રક્રિયાના પગલાઓમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે: બાહ્ય વર્તુળને ગ્રાઇન્ડીંગ, સ્લાઇસિંગ, ચેમ્ફરિંગ, ગ્રાઇન્ડીંગ, પોલિશિંગ, ક્લિનિંગ, વગેરે. સ્લાઇસિંગ એ સેમિકન્ડક્ટર સબસ્ટ્રેટ પ્રોસેસિંગમાં એક મહત્વપૂર્ણ પગલું છે અને પિંડને સબસ્ટ્રેટમાં રૂપાંતરિત કરવા માટેનું મુખ્ય પગલું છે. હાલમાં, ના કટીંગસિલિકોન કાર્બાઇડ સબસ્ટ્રેટ્સમુખ્યત્વે વાયર કટીંગ છે. મલ્ટી-વાયર સ્લરી કટીંગ એ વર્તમાનમાં વાયર કાપવાની શ્રેષ્ઠ પદ્ધતિ છે, પરંતુ હજુ પણ નબળી કટિંગ ગુણવત્તા અને મોટા કટીંગ નુકશાનની સમસ્યાઓ છે. સબસ્ટ્રેટના કદના વધારા સાથે વાયર કાપવાનું નુકસાન વધશે, જે માટે અનુકૂળ નથીસિલિકોન કાર્બાઇડ સબસ્ટ્રેટઉત્પાદકો ખર્ચમાં ઘટાડો અને કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે. કાપવાની પ્રક્રિયામાં8-ઇંચ સિલિકોન કાર્બાઇડ સબસ્ટ્રેટ, વાયર કટિંગ દ્વારા મેળવેલ સબસ્ટ્રેટની સપાટીનો આકાર નબળો હોય છે, અને WARP અને BOW જેવી સંખ્યાત્મક લાક્ષણિકતાઓ સારી નથી.

સેમિકન્ડક્ટર સબસ્ટ્રેટ ઉત્પાદનમાં સ્લાઇસિંગ એ મુખ્ય પગલું છે. ઉદ્યોગ સતત નવી કટીંગ પદ્ધતિઓ અજમાવી રહ્યો છે, જેમ કે ડાયમંડ વાયર કટીંગ અને લેસર સ્ટ્રીપીંગ. લેસર સ્ટ્રિપિંગ ટેકનોલોજી તાજેતરમાં ખૂબ માંગવામાં આવી છે. આ ટેક્નોલોજીનો પરિચય કટીંગ નુકશાન ઘટાડે છે અને તકનીકી સિદ્ધાંતથી કટિંગ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે. લેસર સ્ટ્રિપિંગ સોલ્યુશનમાં ઓટોમેશનના સ્તર માટે ઉચ્ચ આવશ્યકતાઓ છે અને તેની સાથે સહકાર માટે પાતળી તકનીકની જરૂર છે, જે સિલિકોન કાર્બાઇડ સબસ્ટ્રેટ પ્રોસેસિંગના ભાવિ વિકાસની દિશાને અનુરૂપ છે. પરંપરાગત મોર્ટાર વાયર કાપવાની સ્લાઇસ ઉપજ સામાન્ય રીતે 1.5-1.6 છે. લેસર સ્ટ્રિપિંગ ટેક્નોલોજીનો પરિચય સ્લાઇસ યીલ્ડને લગભગ 2.0 સુધી વધારી શકે છે (DISCO સાધનોનો સંદર્ભ લો). ભવિષ્યમાં, લેસર સ્ટ્રિપિંગ ટેક્નોલોજીની પરિપક્વતામાં વધારો થતાં, સ્લાઇસ યીલ્ડમાં વધુ સુધારો થઈ શકે છે; તે જ સમયે, લેસર સ્ટ્રિપિંગ પણ સ્લાઇસિંગની કાર્યક્ષમતામાં મોટા પ્રમાણમાં સુધારો કરી શકે છે. માર્કેટ રિસર્ચ અનુસાર, ઇન્ડસ્ટ્રી લીડર ડિસ્કો લગભગ 10-15 મિનિટમાં એક સ્લાઇસ કાપે છે, જે વર્તમાન મોર્ટાર વાયર કટીંગ દીઠ 60 મિનિટ કરતાં વધુ કાર્યક્ષમ છે.

સિલિકોન કાર્બાઇડ સબસ્ટ્રેટના પરંપરાગત વાયર કાપવાના પ્રક્રિયાના પગલાં છે: વાયર કટીંગ-રફ ગ્રાઇન્ડિંગ-ફાઇન ગ્રાઇન્ડિંગ-રફ પોલિશિંગ અને ફાઇન પોલિશિંગ. લેસર સ્ટ્રિપિંગ પ્રક્રિયા વાયર કટીંગને બદલે છે તે પછી, પાતળી પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ ગ્રાઇન્ડીંગ પ્રક્રિયાને બદલવા માટે થાય છે, જે સ્લાઇસેસનું નુકસાન ઘટાડે છે અને પ્રોસેસિંગ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે. સિલિકોન કાર્બાઇડ સબસ્ટ્રેટને કાપવા, ગ્રાઇન્ડીંગ અને પોલિશ કરવાની લેસર સ્ટ્રિપિંગ પ્રક્રિયાને ત્રણ તબક્કામાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે: લેસર સરફેસ સ્કેનિંગ-સબસ્ટ્રેટ સ્ટ્રીપિંગ-ઇન્ગોટ ફ્લેટનિંગ: લેસર સરફેસ સ્કેનિંગ એ અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસર પલ્સનો ઉપયોગ કરીને પિંડની સપાટી પર પ્રક્રિયા કરવા માટે સંશોધિત કરવામાં આવે છે. ઇનગોટની અંદર સ્તર; સબસ્ટ્રેટ સ્ટ્રિપિંગ એ ભૌતિક પદ્ધતિઓ દ્વારા સંશોધિત સ્તરની ઉપરના સબસ્ટ્રેટને પિંડમાંથી અલગ કરવાનો છે; ઇંગોટ ફ્લેટનિંગ એ પિંડની સપાટીની સપાટતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે ઇન્ગોટની સપાટી પરના સુધારેલા સ્તરને દૂર કરવાનો છે.
સિલિકોન કાર્બાઇડ લેસર સ્ટ્રિપિંગ પ્રક્રિયા

 

2. લેસર સ્ટ્રીપિંગ ટેકનોલોજી અને ઉદ્યોગમાં ભાગ લેતી કંપનીઓમાં આંતરરાષ્ટ્રીય પ્રગતિ

લેસર સ્ટ્રિપિંગ પ્રક્રિયા પ્રથમ વિદેશી કંપનીઓ દ્વારા અપનાવવામાં આવી હતી: 2016 માં, જાપાનની ડિસ્કોએ નવી લેસર સ્લાઇસિંગ ટેક્નોલોજી KABRA વિકસાવી હતી, જે એક વિભાજન સ્તર બનાવે છે અને લેસર વડે ઇન્ગોટને સતત ઇરેડિયેટ કરીને ચોક્કસ ઊંડાઈએ વેફર્સને અલગ કરે છે, જેનો ઉપયોગ વિવિધ પ્રકારનાં લેસર માટે કરી શકાય છે. SiC ઇન્ગોટ્સના પ્રકાર. નવેમ્બર 2018 માં, Infineon Technologies એ 124 મિલિયન યુરોમાં વેફર કટીંગ સ્ટાર્ટઅપ, Siltectra GmbH હસ્તગત કર્યું. બાદમાં કોલ્ડ સ્પ્લિટ પ્રક્રિયા વિકસાવી, જે સ્પ્લિટિંગ રેન્જ, કોટ સ્પેશિયલ પોલિમર મટિરિયલ્સ, કંટ્રોલ સિસ્ટમ કૂલિંગ પ્રેરિત સ્ટ્રેસ, ચોક્કસ રીતે વિભાજિત સામગ્રી, અને વેફર કટીંગ હાંસલ કરવા માટે ગ્રાઇન્ડ અને ક્લીન કરવા માટે પેટન્ટ લેસર ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ કરે છે.

તાજેતરના વર્ષોમાં, કેટલીક સ્થાનિક કંપનીઓએ પણ લેસર સ્ટ્રીપિંગ સાધનો ઉદ્યોગમાં પ્રવેશ કર્યો છે: મુખ્ય કંપનીઓ હાન્સ લેસર, ડેલોંગ લેસર, વેસ્ટ લેક ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ, યુનિવર્સલ ઇન્ટેલિજન્સ, ચાઇના ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ટેક્નોલોજી ગ્રુપ કોર્પોરેશન અને ચાઇનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સની ઇન્સ્ટિટ્યુટ ઓફ સેમિકન્ડક્ટર્સ છે. તેમાંથી, લિસ્ટેડ કંપનીઓ હેન્સ લેસર અને ડેલોંગ લેસર લાંબા સમયથી લેઆઉટમાં છે, અને ગ્રાહકો દ્વારા તેમના ઉત્પાદનોની ચકાસણી કરવામાં આવી રહી છે, પરંતુ કંપની પાસે ઘણી પ્રોડક્ટ લાઇન છે, અને લેસર સ્ટ્રીપિંગ સાધનો તેમના વ્યવસાયોમાંથી એક છે. વેસ્ટ લેક ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ જેવા ઉગતા તારાઓના ઉત્પાદનોએ ઔપચારિક ઓર્ડર શિપમેન્ટ પ્રાપ્ત કર્યું છે; યુનિવર્સલ ઇન્ટેલિજન્સ, ચાઇના ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ટેક્નોલોજી ગ્રુપ કોર્પોરેશન 2, ચાઇનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સની સેમિકન્ડક્ટરની સંસ્થા અને અન્ય કંપનીઓએ પણ સાધનોની પ્રગતિ બહાર પાડી છે.

 

3. લેસર સ્ટ્રિપિંગ ટેક્નોલોજીના વિકાસ અને બજાર પરિચયની લય માટે ચાલક પરિબળો

6-ઇંચ સિલિકોન કાર્બાઇડ સબસ્ટ્રેટ્સની કિંમતમાં ઘટાડો લેસર સ્ટ્રીપિંગ ટેક્નોલોજીના વિકાસને આગળ ધપાવે છે: હાલમાં, 6-ઇંચ સિલિકોન કાર્બાઇડ સબસ્ટ્રેટની કિંમત 4,000 યુઆન/પીસથી નીચે આવી ગઈ છે, જે કેટલાક ઉત્પાદકોની કિંમતની નજીક પહોંચી ગઈ છે. લેસર સ્ટ્રિપિંગ પ્રક્રિયામાં ઉચ્ચ ઉપજ દર અને મજબૂત નફાકારકતા છે, જે લેસર સ્ટ્રિપિંગ ટેક્નોલોજીના ઘૂંસપેંઠ દરને વધારવા માટે ચલાવે છે.

8-ઇંચ સિલિકોન કાર્બાઇડ સબસ્ટ્રેટ્સનું પાતળું થવું લેસર સ્ટ્રીપિંગ ટેક્નોલોજીના વિકાસને આગળ ધપાવે છે: 8-ઇંચ સિલિકોન કાર્બાઇડ સબસ્ટ્રેટની જાડાઈ હાલમાં 500um છે, અને તે 350um ની જાડાઈ તરફ વિકાસ કરી રહી છે. 8-ઇંચ સિલિકોન કાર્બાઇડ પ્રોસેસિંગમાં વાયર કાપવાની પ્રક્રિયા અસરકારક નથી (સબસ્ટ્રેટ સપાટી સારી નથી), અને BOW અને WARP મૂલ્યો નોંધપાત્ર રીતે બગડ્યા છે. લેસર સ્ટ્રિપિંગને 350um સિલિકોન કાર્બાઇડ સબસ્ટ્રેટ પ્રોસેસિંગ માટે જરૂરી પ્રોસેસિંગ ટેક્નોલોજી તરીકે ગણવામાં આવે છે, જે લેસર સ્ટ્રીપિંગ ટેક્નોલોજીના ઘૂંસપેંઠ દરને વધારવા માટે ચલાવે છે.

બજારની અપેક્ષાઓ: 8-ઇંચ SiCના વિસ્તરણ અને 6-ઇંચ SiCના ખર્ચમાં ઘટાડાથી SiC સબસ્ટ્રેટ લેસર સ્ટ્રિપિંગ સાધનોને ફાયદો થાય છે. વર્તમાન ઉદ્યોગ નિર્ણાયક બિંદુ નજીક આવી રહ્યો છે, અને ઉદ્યોગના વિકાસને મોટા પ્રમાણમાં વેગ મળશે.