1. Overzicht vansiliciumcarbide substraatverwerkingstechnologie
De huidigesiliciumcarbide substraat verwerkingsstappen omvatten: slijpen van de buitenste cirkel, snijden, afschuinen, slijpen, polijsten, reinigen, enz. Snijden is een belangrijke stap bij de verwerking van halfgeleidersubstraten en een belangrijke stap bij het omzetten van de ingot in het substraat. Op dit moment is het snijden vansiliciumcarbidesubstratenbestaat voornamelijk uit draadsnijden. Het snijden van slurry met meerdere draden is momenteel de beste draadsnijmethode, maar er zijn nog steeds problemen met slechte snijkwaliteit en grote snijverliezen. Het verlies aan draadsnijden zal toenemen naarmate de substraatgrootte groter wordt, wat niet bevorderlijk is voor desiliciumcarbide substraatfabrikanten om kostenreductie en efficiëntieverbetering te realiseren. Tijdens het snijden8-inch siliciumcarbide substratenDe oppervlaktevorm van het substraat verkregen door draadsnijden is slecht en de numerieke kenmerken zoals WARP en BOW zijn niet goed.
Snijden is een belangrijke stap bij de productie van halfgeleidersubstraten. De industrie probeert voortdurend nieuwe snijmethoden uit, zoals het snijden van diamantdraad en laserstrippen. Laserstriptechnologie is de laatste tijd zeer gewild. De introductie van deze technologie vermindert het snijverlies en verbetert de snijefficiëntie vanuit het technische principe. De laserstripoplossing stelt hoge eisen aan het automatiseringsniveau en vereist verdunningstechnologie om ermee samen te werken, wat in lijn is met de toekomstige ontwikkelingsrichting van de verwerking van siliciumcarbidesubstraten. De snijopbrengst bij het traditioneel snijden van morteldraad is over het algemeen 1,5-1,6. De introductie van laserstriptechnologie kan de plakopbrengst verhogen tot ongeveer 2,0 (zie DISCO-apparatuur). In de toekomst, naarmate de volwassenheid van de laserstriptechnologie toeneemt, kan de plakopbrengst verder worden verbeterd; Tegelijkertijd kan laserstrippen ook de efficiëntie van het snijden aanzienlijk verbeteren. Volgens marktonderzoek snijdt marktleider DISCO een plak in ongeveer 10-15 minuten, wat veel efficiënter is dan het huidige morteldraadsnijden van 60 minuten per plak.
De processtappen van het traditionele draadsnijden van siliciumcarbidesubstraten zijn: draadsnijden-ruw slijpen-fijn slijpen-ruw polijsten en fijn polijsten. Nadat het laserstripproces het draadsnijden vervangt, wordt het verdunningsproces gebruikt om het slijpproces te vervangen, waardoor het verlies van plakjes wordt verminderd en de verwerkingsefficiëntie wordt verbeterd. Het laserstripproces van het snijden, slijpen en polijsten van siliciumcarbidesubstraten is verdeeld in drie stappen: laseroppervlakscannen - strippen van het substraat - afvlakken van de staaf: laseroppervlakscannen is het gebruik van ultrasnelle laserpulsen om het oppervlak van de staaf te bewerken om een gemodificeerde staaf te vormen laag in de staaf; het strippen van het substraat is het scheiden van het substraat boven de gemodificeerde laag van de ingot door middel van fysieke methoden; Het afvlakken van de ingots is het verwijderen van de gemodificeerde laag op het oppervlak van de ingots om de vlakheid van het ingotsoppervlak te garanderen.
Laserstripproces met siliciumcarbide
2. Internationale vooruitgang op het gebied van laserstriptechnologie en deelnemende bedrijven uit de industrie
Het laserstripproces werd voor het eerst toegepast door buitenlandse bedrijven: in 2016 ontwikkelde het Japanse DISCO een nieuwe laserslicing-technologie KABRA, die een scheidingslaag vormt en wafers op een bepaalde diepte scheidt door de staaf continu te bestralen met laser, die voor verschillende doeleinden kan worden gebruikt. soorten SiC-blokken. In november 2018 nam Infineon Technologies Siltectra GmbH over, een startup voor het snijden van wafels, voor 124 miljoen euro. Deze laatste ontwikkelde het Cold Split-proces, dat gebruik maakt van gepatenteerde lasertechnologie om het splijtbereik te definiëren, speciale polymeermaterialen te coaten, door koeling veroorzaakte spanningen te controleren, materialen nauwkeurig te splitsen en te slijpen en schoon te maken om wafersnijden te bereiken.
In de afgelopen jaren zijn ook enkele binnenlandse bedrijven de industrie van laserstripapparatuur betreden: de belangrijkste bedrijven zijn Han's Laser, Delong Laser, West Lake Instrument, Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation en het Institute of Semiconductors van de Chinese Academie van Wetenschappen. Onder hen zijn de beursgenoteerde bedrijven Han's Laser en Delong Laser al lange tijd in bedrijf en hun producten worden door klanten geverifieerd, maar het bedrijf heeft veel productlijnen en laserstripapparatuur is slechts een van hun activiteiten. De producten van rijzende sterren zoals West Lake Instrument hebben formele orderverzendingen bereikt; Universal Intelligence, China Electronics Technology Group Corporation 2, het Institute of Semiconductors van de Chinese Academie van Wetenschappen en andere bedrijven hebben ook voortgang op het gebied van apparatuur vrijgegeven.
3. Drijvende factoren voor de ontwikkeling van laserstriptechnologie en het ritme van marktintroductie
De prijsverlaging van 6-inch siliciumcarbidesubstraten stimuleert de ontwikkeling van laserstriptechnologie: op dit moment is de prijs van 6-inch siliciumcarbidesubstraten gedaald tot onder de 4.000 yuan/stuk, wat in de buurt komt van de kostprijs van sommige fabrikanten. Het laserstripproces heeft een hoog rendement en een sterke winstgevendheid, waardoor de penetratiegraad van laserstriptechnologie toeneemt.
Het dunner worden van 8-inch siliciumcarbidesubstraten stimuleert de ontwikkeling van laserstriptechnologie: de dikte van 8-inch siliciumcarbidesubstraten bedraagt momenteel 500 µm en ontwikkelt zich richting een dikte van 350 µm. Het draadsnijproces is niet effectief bij de verwerking van 8-inch siliciumcarbide (het substraatoppervlak is niet goed) en de BOW- en WARP-waarden zijn aanzienlijk verslechterd. Laserstrippen wordt beschouwd als een noodzakelijke verwerkingstechnologie voor de verwerking van 350um siliciumcarbidesubstraten, waardoor de penetratiesnelheid van laserstriptechnologie toeneemt.
Marktverwachtingen: Laserstripapparatuur voor SiC-substraten profiteert van de uitbreiding van 8-inch SiC en de kostenverlaging van 6-inch SiC. Het huidige kritieke punt in de sector nadert en de ontwikkeling van de industrie zal enorm worden versneld.
Posttijd: 08-08-2024