Детали блога

Карбид кремния (SiC) - это не только стратегический материал, критически важный для национальной обороны, но и краеугольная технология для глобальной автомобильной и энергетической промышленности.Самый первый шаг в производстве SiC пластин является нарезание сыпучих SiC слитков в тонкие пластинкиКачество этого процесса нарезания напрямую определяет эффективность и урожайность последующих этапов тонкости и полировки.обычные методы нарезания часто вызывают трещины на поверхности и подповерхности пластиныТаким образом, минимизация повреждений поверхности во время нарезания имеет жизненно важное значение для продвижения технологий производства SiC-устройств.

В настоящее время нарезка пластин с СиК сталкивается с двумя основными проблемами:

1. Высокая потеря материала при традиционной многопроводной пиле.
   Из-за чрезвычайной твердости и ломкости SiC, пила и полировка технически требуют, часто приводит к серьезному изгибу вафры, трещинам и чрезмерному отходу материала.Согласно данным InfineonПосле шлифования и полировки с помощью традиционных методов перегонки алмазной проволоки достигается только ~ 50% использования материала на стадии нарезания.эффективная производительность может снизиться на 75% (при общей потере на вафлю ~ 250 мкм), оставляя относительно небольшую долю используемых пластин.

2. Длинные циклы обработки и низкая производительность.
   Международная статистика производства показывает, что при непрерывном круглосуточном режиме изготовление 10 000 пластинок занимает примерно 273 дня.Поэтому для удовлетворения спроса на рынке с помощью технологии проволочной пилы требуется огромное количество машин и расходных материалов.Кроме того, этот метод приводит к низкой шероховатости поверхности, значительному загрязнению и большим экологическим нагрузкам (пыль, сточные воды и т.д.).

Чтобы решить эти проблемы, исследовательская группа во главе с профессором Сюй Сяньцзяном из Нанкинского университета разработалаоборудование для резки лазером SiC большого диаметраПрименяя передовые методы лазерного резки, система значительно уменьшает потерю материала, значительно улучшая пропускную способность.число пластинок, полученных с помощью лазерного нарезания, превышаетдвойнойКроме того, лазерно разрезанные пластины обладают превосходными геометрическими свойствами, а толщина пластины может быть уменьшена до 200 мкм,дальнейшее увеличение урожая на слиток.

Конкурентное преимущество данного проекта заключается в его технологической зрелости.

• Нарезка и разжиганиеполуизоляционные пластинки SiC размером 4,6 дюйма

• Нарезка6-дюймовые проводящие слитки SiC

• Продолжается валидацияНарезка 8-дюймового слитка SiC

Эта система обеспечивает более короткие циклы разрезания, более высокую годовую производительность пластин и более низкую потерю материала на пластинку, достигая болееУлучшение урожайности на 50%по сравнению с обычными методами.

С точки зрения рынка, оборудование для резки лазером SiC большого диаметра, вероятно, станетосновная технология для производства 8-дюймовых SiC-вафельВ настоящее время такое оборудование почти исключительно импортируется из Японии, с высокими затратами и потенциальными экспортными ограничениями.1, 000 единицТаким образом, система, разработанная Нанкинским университетом, обладает значительным рыночным потенциалом и огромной экономической ценностью.

Помимо SiC, эта платформа лазерного резки также может быть расширена до других передовых полупроводниковых и оптических материалов, включая нитрид галлия (GaN), оксид галлия (Ga2O3) и синтетический бриллиант,дальнейшее расширение промышленного применения.