Bloggegevens

Siliciumcarbide (SiC) is niet alleen een strategisch materiaal dat van cruciaal belang is voor de nationale defensie, maar ook een hoeksteen technologie voor de wereldwijde automobiel- en energiesector.De allereerste stap in de fabricage van SiC-wafers is het in dunne wafers snijden van in bulk gegroeide SiC-balkenDe kwaliteit van dit snijproces bepaalt rechtstreeks de efficiëntie en de opbrengst van de daaropvolgende dunner- en poetsstappen.de traditionele snijmethoden veroorzaken vaak scheuren op het oppervlak en onder het oppervlak van de waferDaarom is het minimaliseren van oppervlakteschade tijdens het snijden van vitaal belang voor de vooruitgang van SiC-technologieën voor de fabricage van apparaten.

Op dit moment wordt het snijden van SiC-wafers geconfronteerd met twee grote uitdagingen:

1. Hoog materiaalverlies bij traditionele meerdraadzaag.
   Vanwege de extreme hardheid en breekbaarheid van SiC is zaagwerk en polijsten technisch veeleisend, wat vaak leidt tot ernstige wafervervorming, scheuren en overmatig materiaalverspilling.Volgens de gegevens van InfineonDe traditionele diamantdraadzaagmethoden bereiken slechts ~ 50% materiaalgebruik in de snijfase.de effectieve opbrengst kan met maximaal 75% dalen (met een totaalverlies per wafer van ~ 250 μm), waardoor een relatief laag aandeel bruikbare wafers overblijft.

2. Lange verwerkingscycli en lage doorvoer.
   Volgens internationale productiestatistieken duurt het voor de productie van 10.000 wafers ongeveer 273 dagen.Om aan de marktvraag te voldoen met de draadsagtechnologie is daarom een groot aantal machines en verbruiksartikelen nodig.Bovendien resulteert de methode in een slechte oppervlakkrapheid, aanzienlijke verontreiniging en zware milieubelastingen (stof, afvalwater, enz.).

Om deze uitdagingen aan te pakken, heeft het onderzoeksteam onder leiding van professor Xiu Xiangqian van de Universiteit van Nanjingmet een diameter van niet meer dan 50 mm,Door gebruik te maken van geavanceerde lasersnijtechnieken vermindert het systeem het materiaalverlies aanzienlijk en verbetert het debiet drastisch.het aantal wafers dat met lasersnijden wordt geproduceerd, is meer dandubbelBovendien vertonen lasergesneden wafers superieure geometrische eigenschappen en kan de dikte van de wafer worden verkleind tot slechts 200 μm,verdere verhoging van de opbrengst per balk.

Het concurrentievoordeel van dit project ligt in de technologische volwassenheid ervan: een prototype van de grootschalige lasersnijmachine is reeds ontwikkeld en met succes gedemonstreerd in:

• Snijden en verdunnen vanmet een breedte van niet meer dan 15 mm

• Snijding van6 inch geleidende SiC-balken

• Doorlopende validatie voor8 inch SiC-balk snijden

Dit systeem biedt kortere snijcyclussen, een hogere jaarlijkse waferproductie en een lager materiaalverlies per wafer.Verbetering van de opbrengst met 50%in vergelijking met conventionele methoden.

In het kader van de nieuwe technologieën is het mogelijk om de technologieën van de industriële sector te verbeteren.kerntechnologie voor de productie van 8-inch SiC-wafersIn de Verenigde Staten is de vraag naar laser-snij- en verdunningsapparatuur naar verwachting groter dan in de rest van de wereld.1, 000 eenhedenHet door de Universiteit van Nanjing ontwikkelde systeem heeft dus een aanzienlijk marktpotentieel en een enorme economische waarde.

Naast SiC kan dit lasersnijplatform ook worden uitgebreid naar andere geavanceerde halfgeleider- en optische materialen, waaronder galliumnitride (GaN), galliumoxide (Ga2O3) en synthetische diamant,verdere uitbreiding van de industriële toepassing.