1. 概要炭化ケイ素基板加工技術
現在炭化ケイ素基板 加工ステップには、外円の研削、スライス、面取り、研削、研磨、洗浄などが含まれます。スライスは、半導体基板の加工における重要なステップであり、インゴットを基板に変換する際の重要なステップです。現在のところ、カットは、炭化ケイ素基板主にワイヤーカットを行っております。マルチワイヤスラリー切断は現時点で最良のワイヤ切断方法であるが、依然として切断品質が悪く、切断ロスが大きいという問題がある。基板サイズが大きくなるとワイヤ切断のロスが大きくなり、炭化ケイ素基板メーカーのコスト削減と効率向上を実現します。カットの途中です8インチ炭化ケイ素 基板ワイヤカットで得られる基板の表面形状が悪く、WARPやBOWなどの数値特性が良くありません。
スライスは、半導体基板製造における重要なステップです。業界では、ダイヤモンド ワイヤー切断やレーザー ストリップなどの新しい切断方法を常に試しています。レーザー剥離技術は最近非常に需要が高まっています。この技術の導入により、技術原理から切断ロスが低減され、切断効率が向上します。レーザー剥離ソリューションには自動化レベルに対する高い要件があり、それと連携するための薄化技術が必要ですが、これは炭化ケイ素基板処理の将来の開発方向と一致しています。従来のモルタルワイヤー切断のスライス歩留まりは、一般的に 1.5 ～ 1.6 です。レーザー剥離技術の導入により、スライス歩留まりを約2.0倍まで高めることができます（DISCO装置参照）。将来的には、レーザー剥離技術の成熟度が高まるにつれて、スライスの歩留まりがさらに向上する可能性があります。同時に、レーザー剥離によりスライスの効率も大幅に向上します。市場調査によると、業界リーダーのディスコはスライスを約 10 ～ 15 分で切断します。これは、スライスあたり 60 分かかる現在のモルタルワイヤー切断よりもはるかに効率的です。
炭化ケイ素基板の従来のワイヤ切断のプロセスステップは、ワイヤ切断-粗研削-精密研削-粗研磨および精密研磨である。ワイヤーカットの代わりにレーザーストリッピング工程を使用した後、研削工程の代わりにシンニング工程を使用することで、スライスのロスを減らし、加工効率を向上させます。炭化ケイ素基板の切断、研削、研磨のレーザー剥離プロセスは 3 つのステップに分かれています: レーザー表面スキャン - 基板剥離 - インゴットの平坦化: レーザー表面スキャンは、超高速レーザー パルスを使用してインゴットの表面を処理し、修正された表面を形成します。インゴット内の層。基板剥離とは、物理的方法によりインゴットから改質層上の基板を分離することです。インゴット平坦化とは、インゴット表面の改質層を除去し、インゴット表面の平坦性を確保することです。
炭化ケイ素レーザー剥離プロセス
2. レーザー剥離技術の国際的な進歩と業界参加企業
レーザー剥離プロセスは海外企業が初めて採用したもので、2016年に日本のディスコがインゴットにレーザーを連続照射することで剥離層を形成し、一定の深さでウェーハを分離する新しいレーザースライシング技術「KABRA」を開発し、さまざまな用途に利用できる。 SiCインゴットの種類。 2018年11月、インフィニオン テクノロジーズは、ウェーハ切断の新興企業であるSiltectra GmbHを1億2,400万ユーロで買収しました。後者はコールド スプリット プロセスを開発しました。このプロセスでは、特許取得済みのレーザー技術を使用して分割範囲を定義し、特殊なポリマー材料をコーティングし、システムの冷却による応力を制御し、材料を正確に分割し、研削と洗浄を行ってウェーハの切断を実現します。
近年、いくつかの国内企業もレーザー剥離装置業界に参入している。主な企業は、Han's Laser、Delong Laser、West Lake Instrument、Universal Intelligence、China Electronics Technology Group Corporation、中国科学院半導体研究所などである。その中でも、上場企業のHan's LaserとDelong Laserは長年にわたってレイアウトを行っており、製品は顧客によって検証されていますが、同社は多くの製品ラインを有しており、レーザー剥離装置はその事業の1つにすぎません。 West Lake Instrument などの新星製品は正式な注文出荷を達成しています。 Universal Intelligence、China Electronics Technology Group Corporation 2、中国科学院半導体研究所、その他の企業も装置の進歩を発表しています。
3. レーザーストリッピング技術開発の推進要因と市場導入のリズム
6 インチ炭化ケイ素基板の価格低下により、レーザー剥離技術の開発が促進されています。現在、6 インチ炭化ケイ素基板の価格は 1 枚あたり 4,000 元を下回り、一部のメーカーの原価に近づいています。レーザー剥離プロセスは歩留まりが高く、収益性が高いため、レーザー剥離技術の普及率が高まります。
8 インチ炭化ケイ素基板の薄化は、レーザー剥離技術の開発を促進します。8 インチ炭化ケイ素基板の厚さは現在 500um ですが、350um の厚さに向けて開発中です。 8インチ炭化ケイ素加工ではワイヤーカット加工が効かず(基板表面が良くない)、BOW、WARP値が大幅に悪化しました。レーザー剥離は、350um炭化ケイ素基板の加工に必要な加工技術とみなされており、レーザー剥離技術の普及率が高まっています。
市場の期待: SiC 基板レーザー剥離装置は、8 インチ SiC の拡大と 6 インチ SiC のコスト削減の恩恵を受けます。現在の業界の臨界点は近づいており、業界の発展は大幅に加速されるでしょう。
投稿日時: 2024 年 7 月 8 日