P: Apa teknologi utama sing digunakake ing ngiris lan ngolah wafer SiC?
A:Silicon karbida (SiC) nduweni kekerasan kaping pindho tinimbang intan lan dianggep minangka bahan sing atos lan rapuh. Proses ngiris, sing kalebu nglereni kristal thukul dadi wafer tipis, wektu akeh lan rawan chipping. Minangka langkah pisanan ingSiCProcessing kristal siji, kualitas slicing Ngartekno pengaruh mecah sakteruse, polishing, lan thinning. Slicing asring ngenalake retak permukaan lan ngisor permukaan, nambah tingkat pecah wafer lan biaya produksi. Mulane, ngontrol karusakan retak lumahing nalika ngiris iku wigati kanggo majeng Fabrikasi piranti SiC.
Cara ngiris SiC sing saiki dilapurake kalebu ngiris tetep-abrasif, ngiris gratis, nglereni laser, transfer lapisan (pemisahan kadhemen), lan ngiris discharge listrik. Antarane iki, reciprocating multi-kabel slicing karo abrasives mirah tetep cara sing paling umum digunakake kanggo Processing SiC kristal tunggal. Nanging, nalika ukuran ingot tekan 8 inci lan ndhuwur, sawing kabel tradisional dadi kurang praktis amarga panjaluk peralatan dhuwur, biaya, lan efficiency kurang. Ana kabutuhan mendesak kanggo teknologi irisan sing murah, murah, lan efisien.
P: Apa kaluwihan ngiris laser tinimbang nglereni multi-kabel tradisional?
A: Sawing kabel tradisional ngethokSiC ingotbebarengan arah tartamtu menyang irisan-irisan sawetara atus microns nglukis. Irisan-irisan kasebut banjur digiling nggunakake slurries berlian kanggo mbusak tandha gergaji lan karusakan ing ngisor permukaan, diikuti polishing mekanik kimia (CMP) kanggo entuk planarisasi global, lan pungkasane diresiki kanggo entuk wafer SiC.
Nanging, amarga atose dhuwur SiC lan brittleness, langkah-langkah iki bisa gampang nimbulaké warping, cracking, tingkat breakage tambah, biaya produksi luwih dhuwur, lan nyebabake kekasaran lumahing dhuwur lan kontaminasi (bledug, banyu sampah, etc.). Kajaba iku, sawing kawat alon lan ngasilake kurang. Perkiraan nuduhake yen irisan multi-kabel tradisional entuk mung babagan 50% panggunaan materi, lan nganti 75% materi ilang sawise polishing lan mecah. Data produksi manca awal nuduhake yen bisa njupuk kira-kira 273 dina produksi terus-terusan 24 jam kanggo ngasilake 10.000 wafer-intensif wektu banget.
Domestik, akeh perusahaan pertumbuhan kristal SiC fokus kanggo nambah kapasitas tungku. Nanging, tinimbang mung ngembangaken output, iku luwih penting kanggo nimbang carane ngurangi losses-utamané nalika pametumu wutah kristal durung optimal.
Peralatan ngiris laser bisa nyuda mundhut materi lan nambah asil. Contone, nggunakake siji 20 mmSiC ingot: Wire sawing bisa ngasilake watara 30 wafer saka 350 μm kekandelan. Laser slicing bisa ngasilake luwih saka 50 wafer. Yen kekandelan wafer suda kanggo 200 μm, luwih saka 80 wafer bisa diprodhuksi saka ingot padha. njupuk 10-15 dina karo cara tradisional, mbutuhake peralatan dhuwur-mburi lan incurring biaya dhuwur karo efficiency kurang. Ing kahanan kasebut, kaluwihan ngiris laser dadi jelas, dadi teknologi masa depan utama kanggo wafer 8-inch.
Kanthi nglereni laser, wektu ngiris saben wafer 8-inch bisa kurang saka 20 menit, kanthi mundhut materi saben wafer ing sangisore 60 μm.
Ing ringkesan, dibandhingake pemotongan multi-kabel, ngiris laser nawakake kacepetan sing luwih dhuwur, asil sing luwih apik, mundhut materi sing luwih murah, lan pangolahan sing luwih resik.
P: Apa tantangan teknis utama ing ngiris laser SiC?
A: Proses ngiris laser kalebu rong langkah utama: modifikasi laser lan pamisahan wafer.
Inti saka modifikasi laser yaiku mbentuk balok lan optimalisasi parameter. Parameter kayata daya laser, diameter titik, lan kacepetan scan kabeh mengaruhi kualitas ablasi materi lan sukses pamisahan wafer sakteruse. Geometri zona sing diowahi nemtokake kekasaran permukaan lan kesulitan pamisahan. roughness lumahing dhuwur complicates mengko mecah lan mundhak mundhut materi.
Sawise modifikasi, pemisahan wafer biasane ditindakake liwat gaya geser, kayata fraktur kadhemen utawa stres mekanik. Sawetara sistem domestik nggunakake transduser ultrasonik kanggo ngindhuksi getaran kanggo misahake, nanging iki bisa nyebabake chipping lan cacat pinggiran, ngedhunake asil pungkasan.
Nalika rong langkah iki ora angel, inconsistencies ing kualitas kristal-amarga pangolahan wutah beda, tingkat doping, lan distribusi kaku internal-Ngartekno mengaruhi kangelan ngiris, ngasilaken, lan mundhut materi. Mung ngenali wilayah masalah lan nyetel zona mindhai laser bisa uga ora bisa nambah asil.
Tombol kanggo Adoption nyebar dumunung ing ngembangaken cara inovatif lan peralatan sing bisa adaptasi kanggo sawetara saka sudhut kualitas kristal saka macem-macem manufaktur, ngoptimalake paramèter proses, lan mbangun sistem laser slicing kanthi universal applicability.
P: Apa teknologi ngiris laser bisa ditrapake kanggo bahan semikonduktor liyane kajaba SiC?
A: teknologi nglereni Laser wis historis wis Applied kanggo sawetara saka sudhut bahan. Ing semikonduktor, wiwitane digunakake kanggo dicing wafer lan wiwit ngirisake kristal tunggal sing akeh banget.
Ngluwihi SiC, irisan laser uga bisa digunakake kanggo bahan atos utawa rapuh liyane kayata berlian, galium nitrida (GaN), lan galium oksida (Ga₂O₃). Pasinaon awal babagan bahan kasebut wis nuduhake kelayakan lan kaluwihan ngiris laser kanggo aplikasi semikonduktor.
P: Apa saiki wis diwasa produk peralatan ngiris laser domestik? Ing tahap apa riset sampeyan?
A: Gedhe-diameteripun SiC laser slicing peralatan digunakake dianggep peralatan inti kanggo mangsa 8-inch produksi wafer SiC. Saiki, mung Jepang sing bisa nyedhiyakake sistem kasebut, lan larang lan tundhuk watesan ekspor.
Panjaluk domestik kanggo sistem irisan / penipisan laser kira-kira udakara udakara 1,000 unit, adhedhasar rencana produksi SiC lan kapasitas gergaji kawat sing ana. Perusahaan domestik utama wis nandur modal akeh ing pembangunan, nanging durung diwasa, peralatan domestik kasedhiya komersial wis tekan penyebaran industri.
Klompok riset wis ngembangake teknologi angkat laser eksklusif wiwit taun 2001 lan saiki wis nggedhekake iki dadi irisan lan penipisan laser SiC kanthi diameter gedhe. Dheweke wis ngembangake sistem prototipe lan proses ngiris sing bisa:Nglereni lan ngencerake wafer SiC semi-isolasi 4–6 inciNgiris ingot SiC konduktif 6–8 inci Tolok ukur kinerja: SiC semi-isolasi 6–8 inci: wektu ngiris 10–15 menit/wafer; mundhut materi <30 μm6-8 inci konduktif SiC: wektu ngiris 14-20 menit / wafer; mundhut materi <60 μm
Perkiraan asil wafer mundhak luwih saka 50%
Sawise ngiris, wafer ketemu standar nasional kanggo geometri sawise mecah lan polishing. Pasinaon uga nuduhake yen efek termal sing diakibatake laser ora nyebabake stres utawa geometri ing wafer.
Peralatan sing padha uga wis digunakake kanggo verifikasi kelayakan kanggo ngiris kristal tunggal berlian, GaN, lan Ga₂O₃.
Wektu kirim: Mei-23-2025