Лазерная резка станет основной технологией резки 8-дюймового карбида кремния в будущем
Вопрос: Каковы основные технологии обработки нарезки карбида кремния?
Ответ: Карбид кремния имеет только другую твердость после алмаза, и он очень твердый и хрупкий материал.Процесс резки выращенных кристаллов на листы занимает много времени и подвержен трещинамКак первый процесс в обработке монокристаллов карбида кремния, производительность нарезания определяет последующие уровни измельчения, полировки, тонкости и других уровней обработки.Обработка нарезки может вызвать трещины на поверхности и подповерхности пластины, увеличивая скорость разрыва и стоимость изготовления пластины.Контроль повреждения поверхности трещины нарезки пластины имеет большое значение для содействия развитию технологии производства устройств с карбидом кремнияВ настоящее время сообщаются технологии обработки нарезки карбида кремния, в основном включают консолидацию, нарезку свободным абразивом, лазерную резку, холодное разделение и нарезку электрическим разрядом,Среди которых резка многопроводной абразивной машины с консолидированным алмазом является наиболее часто используемым методом обработки однокристаллов карбида кремния.Когда размер кристаллического слитка достигает 8 дюймов или более, требования к оборудованию для резки проволоки очень высоки, стоимость также очень высока, а эффективность слишком низкая.Необходимо срочно разработать новые технологии резки с низкими затратами, с низкими потерями и высокой эффективностью.
Кристаллический слиток SiC ZMSH
Вопрос: Каковы преимущества технологии лазерного резки по сравнению с традиционной технологией резки с использованием нескольких проводов?
В традиционном процессе резки проволоки слитки карбида кремния необходимо разрезать в определенном направлении на тонкие листы толщиной в несколько сотен микронов.Эти листы затем измельчаются с алмазной измельчительным жидкостью, чтобы удалить следы инструмента и поверхности подповерхности трещины повреждения и достичь требуемой толщиныПосле этого выполняется полировка CMP для достижения глобальной плоскости, и, наконец, пластины карбида кремния очищаются.Из-за того, что карбид кремния является высокопрочным и хрупким материалом, он подвержен деформации и трещинам при резке, шлифовании и полировании, что увеличивает скорость разрыва пластинки и стоимость производства.высокая грубость поверхности и интерфейса;Кроме того, цикл обработки многопроводной резки длинный, а урожайность низкая.По оценкам, традиционный метод резки с использованием нескольких проводов имеет общий уровень использования материала только 50%По предварительным статистическим данным, полученным за рубежом, при непрерывном параллельном производстве в течение 24 часовЭто занимает около 273 дней, чтобы произвести 101000 штук, что относительно долго.
В настоящее время большинство отечественных предприятий по выращиванию кристаллов карбида кремния используют подход "как увеличить производство" и значительно увеличивают количество печей для выращивания кристаллов.когда технология выращивания кристаллов еще не полностью созрела и урожайность относительно низкаяПо оценкам, использование лазерного режущего оборудования может значительно сократить потери и повысить эффективность производства.В качестве примера можно привести один 20-миллиметровый слиток SiCВ то же время более 50 пластинок могут быть изготовлены с помощью технологии лазерного нарезания.из-за лучших геометрических характеристик пластин, полученных лазерным разрезанием, толщина одной пластинки может быть уменьшена до 200 мм, что еще больше увеличивает количество пластин.Традиционная технология многопроводной резки широко применяется в карбиде кремния 6 дюймов и нижеОднако для резки 8-дюймового карбида кремния требуется от 10 до 15 дней, что имеет высокие требования к оборудованию, высокую стоимость и низкую эффективность.технические преимущества крупноразмерного лазерного резки становятся очевидными и это станет основным технологией для 8-дюймовой резки в будущемЛазерная резка 8-дюймовых слитков карбида кремния может достичь времени резки одного куска менее 20 минут на кусок, в то время как потеря резки одного куска контролируется в пределах 60 мм.
Кристаллический слиток SiC ZMSH
В целом, по сравнению с технологией многопроводной резки, технология лазерного резки имеет такие преимущества, как высокая эффективность и скорость, высокая скорость резки, низкая потеря материала и чистота.
Вопрос: Каковы основные трудности в технологии лазерной резки карбида кремния?
О: Основной процесс технологии лазерной резки карбида кремния состоит из двух этапов: модификации лазера и отделения пластины.
Ядро модификации лазера заключается в формировании и оптимизации лазерного луча.и скорость сканирования все повлияют на эффект карбида кремния абляции модификации и последующего разделения пластиныГеометрические размеры зоны модификации определяют шероховатость поверхности и последующую сложность отделения.Высокая шероховатость поверхности увеличит сложность последующей шлифовки и увеличит потерю материала.
После лазерной модификации, отделение пластин в основном зависит от силой сдвига для очистки разрезанных пластин от слитков, таких как холодное трещины и механической силой тяги.исследования и разработки отечественных производителей в основном используют ультразвуковые преобразователи для разделения вибрацией, что может привести к таким проблемам, как фрагментация и дробление, что снижает урожайность готовых продуктов.
Вышеупомянутые два этапа не должны создавать значительных трудностей для большинства подразделений НИОКР.из-за различных процессов и допинга кристаллических слитков от различных производителей кристалловИли, если внутренний допинг и напряжение одного кристаллического слитка неравномерны, это увеличит сложность нарезания кристаллического слитка,увеличить потери и уменьшить урожайность готовой продукцииПростое выявление с помощью различных методов обнаружения, а затем проведение зонального лазерного сканирования нарезки может не иметь значительного влияния на повышение эффективности и качества нарезки.Как развивать инновационные методы и технологии, оптимизировать параметры процесса нарезания,и разработать оборудование и технологии лазерного резки с универсальными процессами для кристаллических слитков различных качеств от разных производителей является ядром масштабного применения.
Вопрос: Помимо карбида кремния, можно ли применять технологию лазерного резки для резки других полупроводниковых материалов?
О: Ранняя технология лазерной резки применялась в различных областях материалов.Он расширился до нарезания крупных одиночных кристалловВ дополнение к кремниевому карбиду, он также может быть использован для нарезания высокой твердости или хрупких материалов, таких как однокристаллические материалы, такие как алмаз, нитрид галлия и оксид галлия.Команда из Нанкинского университета проделала большую предварительную работу по нарезанию нескольких полупроводниковых одиночных кристаллов., проверяя осуществимость и преимущества технологии лазерного разреза для полупроводниковых однокристаллов.
Диамантовая пластина ZMSH и GaN пластина
Вопрос: Есть ли в настоящее время в нашей стране какие-либо зрелые продукты лазерного режущего оборудования?
Ответ: Оборудование для лазерного резки карбида кремния больших размеров рассматривается промышленностью как основное оборудование для резки 8-дюймовых слитков карбида кремния в будущем.Оборудование для лазерного резания слитков карбида кремния больших размеров может быть поставлено только ЯпониейПо данным исследований, внутренний спрос на оборудование для лазерного резки/разжижения, по оценкам, достигнет около 1 000 000 тонн.000 единиц на основе количества единиц резки проволоки и планируемой мощности карбида кремнияВ настоящее время отечественные компании, такие как Han's Laser, Delong Laser и Jiangsu General, вложили огромные суммы денег в разработку соответствующих продуктов.но в производственных линиях еще не применялось зрелое отечественное коммерческое оборудование.
Уже в 2001 году the team led by Academician Zhang Rong and Professor Xiu Xiangqian from Nanjing University developed a laser exfoliation technology for gallium nitride substrates with independent intellectual property rightsВ прошлом году мы применили эту технологию для лазерной резки и разжижения карбида кремния больших размеров.Мы завершили разработку прототипа оборудования и резки процесса исследования и разработки, достигая резки и разжижения 4-6 дюймовых полуизоляционных пластинок карбида кремния и нарезания 6-8 дюймовых проводящих слитков карбида кремния.Время нарезания для 6-8-дюймового полуизоляционного карбида кремния составляет 10-15 минут на ломВремя резки на один кусок для проводящих слитков карбида кремния 6-8 дюймов составляет 14-20 минут на кусок, с потерей на один кусок менее 60 мм.По оценкам, уровень производства может быть увеличен более чем на 50%.После нарезания, измельчения и полировки геометрические параметры карбида кремния соответствуют национальным стандартам.Результаты исследования также показывают, что тепловой эффект во время лазерного нарезания не имеет значительного влияния на напряжение и геометрические параметры карбида кремнияИспользуя это оборудование, мы также провели технико-экономическую проверку технологии резки одиночных кристаллов алмаза, нитрида галлия и оксида галлия.
Будучи инновационным лидером в области технологии обработки пластинок из карбида кремния, ZMSH занимает лидирующие позиции в освоении основной технологии лазерного резки карбида кремния размером 8 дюймов.Благодаря самостоятельно разработанной высокоточной лазерной модуляционной системе и интеллектуальной технологии управления тепловой, он успешно достиг прорыва в промышленности, увеличив скорость резки более чем на 50% и сократив потерю материала до 100 мкм.Наше решение для лазерного резки использует ультрафиолетовые ультракороткие импульсные лазеры в сочетании с адаптивной оптической системой, который может точно контролировать глубину резки и зону, подверженную воздействию тепла, обеспечивая, что TTV пластины контролируется в пределах 5 мкм, а плотность выдвижения меньше 103 см−2,предоставление надежной технической поддержки для крупномасштабного серийного производства 8-дюймовых карбидных кремниевых субстратовВ настоящее время эта технология прошла проверку автомобильного класса и применяется в промышленности в области новой энергетики и связи 5G.
Следующий тип ZMSH SiC 4H-N & SEMI:
* Пожалуйста, свяжитесь с нами для любых проблем с авторским правом, и мы немедленно решим их.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!