레이저 기술은 탄화 규소 기판 처리 기술의 변화를 주도합니다

 

1. 개요탄화 규소 기판가공 기술

현재탄화 규소 기판 가공 단계에는 외부 원 연삭, 슬라이싱, 모따기, 연삭, 연마, 세척 등이 포함됩니다. 슬라이싱은 반도체 기판 가공에서 중요한 단계이자 잉곳을 기판으로 변환하는 핵심 단계입니다. 현재 절단 작업은실리콘 카바이드 기판주로 와이어 커팅입니다. 다중 와이어 슬러리 절단은 현재 최고의 와이어 절단 방법이지만 여전히 절단 품질이 좋지 않고 절단 손실이 크다는 문제가 있습니다. 와이어 절단 손실은 기판 크기가 증가함에 따라 증가하며 이는 와이어 절단에 도움이 되지 않습니다.탄화 규소 기판제조업체는 비용 절감 및 효율성 향상을 달성합니다. 절단하는 과정에서8인치 실리콘 카바이드 기판, 와이어 커팅으로 얻은 기판의 표면 형상이 불량하고 WARP 및 BOW와 같은 수치 특성이 좋지 않습니다.

슬라이싱은 반도체 기판 제조의 핵심 단계입니다. 업계에서는 다이아몬드 와이어 절단, 레이저 스트리핑 등 새로운 절단 방법을 끊임없이 시도하고 있습니다. 최근 레이저 스트리핑 기술이 많이 요구되고 있습니다. 본 기술의 도입으로 기술원리상 절삭손실이 감소하고 절삭효율이 향상됩니다. 레이저 스트리핑 솔루션은 자동화 수준에 대한 요구 사항이 높으며 이에 협력하려면 박형화 기술이 필요합니다. 이는 탄화 규소 기판 처리의 향후 개발 방향과 일치합니다. 전통적인 모르타르 와이어 절단의 슬라이스 수율은 일반적으로 1.5-1.6입니다. 레이저 스트리핑 기술을 도입하면 슬라이스 수율을 약 2.0까지 높일 수 있다(DISCO 장비 참고). 미래에는 레이저 스트리핑 기술의 성숙도가 높아짐에 따라 슬라이스 수율이 더욱 향상될 수 있습니다. 동시에 레이저 스트리핑은 슬라이싱 효율성을 크게 향상시킬 수도 있습니다. 시장 조사에 따르면 업계 선두업체인 디스코(DISCO)는 약 10~15분 만에 슬라이스를 절단하는데, 이는 현재 모르타르 와이어 절단 작업이 슬라이스당 60분인 것보다 훨씬 효율적이다.

탄화 규소 기판의 전통적인 와이어 절단 공정 단계는 와이어 절단 - 거친 연삭 - 미세 연삭 - 거친 연마 및 미세 연마입니다. 레이저 스트리핑 공정이 와이어 절단을 대체한 후 연삭 공정을 대체하기 위해 세닝 공정을 사용하여 슬라이스 손실을 줄이고 가공 효율성을 향상시킵니다. 탄화규소 기판을 절단, 연삭 및 연마하는 레이저 스트리핑 공정은 레이저 표면 스캐닝 - 기판 스트리핑 - 잉곳 평탄화의 세 단계로 나뉩니다. 레이저 표면 스캐닝은 초고속 레이저 펄스를 사용하여 잉곳 표면을 처리하여 변형된 잉곳을 형성하는 것입니다. 잉곳 내부의 층; 기판 스트리핑은 물리적인 방법으로 잉곳으로부터 개질된 층 위의 기판을 분리하는 것입니다. 잉곳 평탄화는 잉곳 표면의 변형된 층을 제거하여 잉곳 표면의 평탄성을 보장하는 것입니다.
실리콘 카바이드 레이저 스트리핑 공정

 

2. 레이저 스트리핑 기술 및 업계 참여 기업의 국제적 발전

레이저 스트리핑 공정은 해외 기업에서 최초로 도입: 2016년 일본 디스코가 새로운 레이저 슬라이싱 기술인 KABRA를 개발했습니다. 이 기술은 잉곳에 레이저를 연속적으로 조사하여 분리층을 형성하고 웨이퍼를 특정 깊이로 분리하는 기술로 다양한 용도로 사용할 수 있습니다. SiC 잉곳의 종류. 2018년 11월 인피니언 테크놀로지스는 웨이퍼 커팅 스타트업인 Siltectra GmbH를 1억 2400만 유로에 인수했습니다. 후자는 특허받은 레이저 기술을 사용하여 분할 범위를 정의하고, 특수 폴리머 재료를 코팅하고, 제어 시스템 냉각으로 인한 응력을 제어하고, 재료를 정확하게 분할하고, 연삭 및 세척하여 웨이퍼 절단을 달성하는 Cold Split 프로세스를 개발했습니다.

최근 몇 년 동안 일부 국내 기업도 레이저 스트리핑 장비 산업에 진출했습니다. 주요 기업으로는 Han's Laser, Delong Laser, West Lake Instrument, Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation 및 중국과학원 반도체 연구소가 있습니다. 그 중 상장사인 한스레이저(Han's Laser)와 드롱레이저(Delong Laser)는 오랫동안 레이아웃을 진행해 고객들에게 제품 검증을 받고 있지만, 회사는 다양한 제품군을 보유하고 있으며 레이저 스트리핑 장비는 이들 사업 중 하나일 뿐이다. West Lake Instrument와 같은 떠오르는 스타 제품은 정식 주문 출하를 달성했습니다. Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation 2, 중국과학원 반도체 연구소 등도 장비 진행 상황을 공개했습니다.

 

3. 레이저 스트리핑 기술 발전의 원동력과 시장 도입의 리듬

6인치 탄화규소 기판의 가격 인하는 레이저 스트리핑 기술의 발전을 촉진합니다. 현재 6인치 탄화규소 기판의 가격은 개당 4,000위안 미만으로 떨어져 일부 제조업체의 원가에 근접하고 있습니다. 레이저 스트리핑 공정은 수율이 높고 수익성이 높아 레이저 스트리핑 기술의 보급률이 높아집니다.

8인치 탄화규소 기판의 박형화는 레이저 스트리핑 기술의 발전을 주도합니다. 8인치 탄화규소 기판의 두께는 현재 500um이며, 350um 두께를 향해 발전하고 있습니다. 8인치 탄화규소 가공에서는 와이어 컷팅 공정이 효과적이지 않고(기판 표면이 좋지 않음) BOW, WARP 값이 크게 저하됐다. 레이저 스트리핑은 350um 실리콘 카바이드 기판 처리에 필요한 처리 기술로 간주되며, 이로 인해 레이저 스트리핑 기술의 보급률이 증가하고 있습니다.

시장 기대: SiC 기판 레이저 박리 장비는 8인치 SiC 확대와 6인치 SiC 원가 절감 효과를 누린다. 현재 산업의 임계점이 다가오고 있으며 산업 발전이 크게 가속화될 것입니다.