Լազերային տեխնոլոգիան հանգեցնում է սիլիցիումի կարբիդի ենթաշերտի մշակման տեխնոլոգիայի վերափոխմանը

1. Ընդհանուր ակնարկսիլիցիումի կարբիդի ենթաշերտմշակման տեխնոլոգիա

Ընթացիկսիլիցիումի կարբիդի ենթաշերտ Մշակման քայլերը ներառում են. արտաքին շրջանակի մանրացում, կտրատում, փորում, մանրացում, փայլեցում, մաքրում և այլն: Կտրատումը կարևոր քայլ է կիսահաղորդչային ենթաշերտի մշակման մեջ և առանցքային քայլ ձուլակտորը հիմքի վերածելու համար: Ներկայում կտրում ենսիլիցիումի կարբիդի ենթաշերտերհիմնականում մետաղալարերի կտրումն է: Լարերի բազմալարով կտրումը ներկայումս մետաղալարերի կտրման լավագույն մեթոդն է, սակայն դեռևս կան վատ որակի և կտրման մեծ կորստի խնդիրներ: Հաղորդալարերի կտրման կորուստը կավելանա սուբստրատի չափի մեծացմամբ, ինչը չի նպաստում դրանսիլիցիումի կարբիդի ենթաշերտարտադրողներին հասնել ծախսերի կրճատման և արդյունավետության բարելավման: Կտրման գործընթացում8 դյույմ սիլիցիումի կարբիդ սուբստրատներ, մետաղալարերի կտրման արդյունքում ստացված ենթաշերտի մակերեսի ձևը վատ է, և թվային բնութագրերը, ինչպիսիք են WARP և BOW, լավ չեն:

Կտրատումը կիսահաղորդչային ենթաշերտի արտադրության առանցքային քայլն է: Արդյունաբերությունը մշտապես փորձում է կտրելու նոր մեթոդներ, ինչպիսիք են ադամանդե մետաղալարերի կտրումը և լազերային մաքրումը: Լազերային շերտազատման տեխնոլոգիան վերջերս մեծ տարածում գտավ: Այս տեխնոլոգիայի ներդրումը նվազեցնում է կտրման կորուստը և բարելավում է կտրման արդյունավետությունը տեխնիկական սկզբունքից: Լազերային մաքրման լուծումը բարձր պահանջներ ունի ավտոմատացման մակարդակի համար և պահանջում է նոսրացման տեխնոլոգիա դրա հետ համագործակցելու համար, ինչը համահունչ է սիլիցիումի կարբիդի ենթաշերտի մշակման հետագա զարգացման ուղղությանը: Ավանդական շաղախի մետաղալարերի կտրման շերտի բերքատվությունը սովորաբար կազմում է 1,5-1,6: Լազերային շերտազերծման տեխնոլոգիայի ներդրումը կարող է բարձրացնել շերտի թողունակությունը մինչև մոտ 2.0 (տես DISCO սարքավորում): Ապագայում, քանի որ լազերային շերտազատման տեխնոլոգիայի հասունությունը մեծանում է, շերտի բերքատվությունը կարող է էլ ավելի բարելավվել. Միևնույն ժամանակ, լազերային շերտազատումը կարող է նաև մեծապես բարելավել կտրման արդյունավետությունը: Շուկայական հետազոտության համաձայն՝ արդյունաբերության առաջատար DISCO-ն կտրում է մի հատվածը մոտ 10-15 րոպեում, ինչը շատ ավելի արդյունավետ է, քան ներկայիս շաղախի մետաղալարերի կտրումը 60 րոպե մեկ կտորով:

Սիլիցիումի կարբիդային ենթաշերտերի ավանդական մետաղալարերի կտրման գործընթացի փուլերն են. Այն բանից հետո, երբ լազերային շերտազերծման գործընթացը փոխարինում է մետաղալարերի կտրումը, նոսրացման գործընթացը օգտագործվում է մանրացման գործընթացը փոխարինելու համար, ինչը նվազեցնում է շերտերի կորուստը և բարելավում մշակման արդյունավետությունը: Սիլիցիումի կարբիդի ենթաշերտերի կտրման, հղկման և փայլեցման գործընթացը բաժանված է երեք փուլի՝ լազերային մակերևույթի սկանավորում-ենթաշերտի շերտազատում-ձուլակտորների հարթեցում. մակերեսի լազերային սկանավորումը գերարագ լազերային իմպուլսների օգտագործումն է՝ ձուլակտորի մակերեսը մշակելու համար՝ ձևափոխված ձևով: շերտը ձուլակտորի ներսում; Ենթաշերտի շերտազատումը ձևափոխված շերտի վերևում գտնվող ենթաշերտը ձուլակտորից ֆիզիկական մեթոդներով առանձնացնելն է. ձուլակտորների հարթեցումը ձուլակտորի մակերեսի փոփոխված շերտը հեռացնելն է՝ ձուլակտորի մակերեսի հարթությունն ապահովելու համար:
Սիլիցիումի կարբիդի լազերային մաքրման գործընթաց

 
2. Միջազգային առաջընթաց լազերային մաքրման տեխնոլոգիայի և արդյունաբերության մասնակից ընկերությունների ոլորտում

Լազերային շերտազերծման գործընթացը առաջին անգամ ընդունվել է արտասահմանյան ընկերությունների կողմից. 2016 թվականին ճապոնական DISCO-ն մշակել է լազերային կտրատման նոր տեխնոլոգիա KABRA, որը ձևավորում է տարանջատող շերտ և առանձնացնում վաֆլիները որոշակի խորության վրա՝ շարունակաբար ճառագայթելով ձուլակտորը լազերային միջոցով, որը կարող է օգտագործվել տարբեր տեսակի համար: SiC ձուլակտորների տեսակները. 2018 թվականի նոյեմբերին Infineon Technologies-ը 124 միլիոն եվրոյով ձեռք է բերել Siltectra GmbH-ը՝ վաֆլի կտրող ստարտափը։ Վերջինս մշակել է Cold Split գործընթացը, որն օգտագործում է արտոնագրված լազերային տեխնոլոգիա՝ ճեղքման տիրույթը սահմանելու համար, ծածկում է հատուկ պոլիմերային նյութեր, վերահսկման համակարգի հովացման պատճառած սթրեսը, ճշգրիտ բաժանում նյութերը և մանրացնում ու մաքրում վաֆլի կտրման հասնելու համար:

Վերջին տարիներին որոշ հայրենական ընկերություններ մուտք են գործել նաև լազերային մաքրման սարքավորումների արդյունաբերություն. հիմնական ընկերություններն են Han's Laser, Delong Laser, West Lake Instrument, Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation և Չինաստանի Գիտությունների ակադեմիայի կիսահաղորդիչների ինստիտուտը: Դրանցից ցուցակված Han's Laser-ը և Delong Laser-ը երկար ժամանակ դասավորվել են, և նրանց արտադրանքը ստուգվում է հաճախորդների կողմից, բայց ընկերությունն ունի բազմաթիվ ապրանքային գծեր, և լազերային մաքրման սարքավորումները նրանց բիզնեսներից մեկն է միայն: Ծագող աստղերի արտադրանքը, ինչպիսին է West Lake Instrument-ը, հասել է պաշտոնական պատվերի առաքումների. Universal Intelligence-ը, China Electronics Technology Group Corporation 2-ը, Չինաստանի Գիտությունների ակադեմիայի կիսահաղորդիչների ինստիտուտը և այլ ընկերություններ նույնպես հրապարակել են սարքավորումների առաջընթացը:

3. Լազերային մաքրման տեխնոլոգիայի և շուկայի ներդրման ռիթմի զարգացման շարժիչ գործոններ

6 դյույմանոց սիլիցիումի կարբիդի ենթաշերտերի գնի իջեցումը խթանում է լազերային քերծման տեխնոլոգիայի զարգացումը. Ներկայումս 6 դյույմանոց սիլիցիումի կարբիդային սուբստրատների գինը նվազել է 4000 յուանից/հատից՝ մոտենալով որոշ արտադրողների ինքնարժեքին: Լազերային մերկացման գործընթացն ունի բարձր եկամտաբերություն և մեծ եկամտաբերություն, ինչը հանգեցնում է լազերային քերծման տեխնոլոգիայի ներթափանցման մակարդակի բարձրացմանը:

8 դյույմանոց սիլիցիումի կարբիդային ենթաշերտերի նոսրացումը խթանում է լազերային շերտազատման տեխնոլոգիայի զարգացումը. 8 դյույմանոց սիլիցիումի կարբիդային ենթաշերտերի հաստությունը ներկայումս կազմում է 500 մմ և զարգանում է մինչև 350 մմ հաստությունը: Լարերի կտրման գործընթացը արդյունավետ չէ 8 դյույմանոց սիլիցիումի կարբիդի մշակման ժամանակ (ենթաշերտի մակերեսը լավ չէ), և BOW և WARP արժեքները զգալիորեն վատթարացել են: Լազերային շերտազատումը համարվում է մշակման անհրաժեշտ տեխնոլոգիա 350 մմ սիլիցիումի կարբիդի ենթաշերտի մշակման համար, ինչը խթանում է լազերային շերտազերծման տեխնոլոգիայի ներթափանցման արագությունը:

Շուկայի ակնկալիքները. SiC ենթաշերտի լազերային մաքրման սարքավորումն օգուտ է քաղում 8 դյույմանոց SiC-ի ընդլայնումից և 6 դյույմանոց SiC-ի ծախսերի կրճատումից: Արդյունաբերության ներկայիս կրիտիկական կետը մոտենում է, և արդյունաբերության զարգացումը մեծապես կարագանա։