Детали блога

Карбид кремния (SiC) является не только критически важной технологией для национальной безопасности обороны, но и ключевым материалом, способствующим прогрессу в мировой автомобильной и энергетической промышленности.В цепочке обработки однокристаллов SiC, разрезание выращенного слитка в пластины является первым шагом, и производительность этой стадии разрезания определяет эффективность и качество последующих процессов разжижения и полировки.Разрез вафли часто вызывает трещины поверхности и подповерхности, что значительно увеличивает скорость разрыва пластины и общие издержки производства.Контроль повреждения поверхности трещины во время нарезания имеет большое значение для продвижения производства устройств SiC.

В настоящее время нарезка слитков SiC сталкивается с двумя основными проблемами:

1. Высокие потери материала при традиционной многопроволочной пиле
   SiC является чрезвычайно твердым и хрупким материалом, что делает резку и полировку чрезвычайно сложными.и трещины во время обработкиСогласно данным Infineon, при использовании традиционного метода пересечения фиксированной абразивной алмазной проволокиуровень использования материала при нарезании составляет только около 50%После последующей шлифовки и полировки совокупная потеря может достигать 75% (около 250 мкм на пластину), оставляя очень ограниченную полезную часть.

- Что?

1. Длинный цикл обработки и низкая производительность
   Международные данные о производстве показывают, что при непрерывной работе 24 часа, производство 10 000 пластин может занять примерно 273 дня.требуется большое количество оборудования и расходных материалов для проволочных пилКроме того, многопроводная пила приводит к высокой шероховатости поверхности/интерфейса и вызывает серьезные проблемы с загрязнением, такие как пыль и сточные воды.

Чтобы решить эти критические проблемы, исследовательская группа профессора Сянцзяна Сюэ в Нанкинском университете разработала крупномасштабное оборудование для лазерного резки SiC.Эта инновационная технология использует лазерное разрезание вместо дроби, значительно уменьшая потери материала и повышая эффективность производства.число пластинок, вырабатываемых лазерным разрезанием, более чем в два раза превышает количество пластинок, вырабатываемых обычной проволокойКроме того, пластины, разрезанные лазером, демонстрируют превосходные геометрические свойства, причем толщина одной пластины уменьшается до 200 мкм, что еще больше увеличивает производительность пластины.

Конкурентные преимущества
Проект успешно завершил разработку большого прототипа лазерной режущей системы, достигнув резки и тонкости полуизолирующих SiC-вофлей размером 4 ′′ 6 дюймов,а также 6-дюймовые проводящие слитки SiCВ настоящее время ведется проверка на 8-дюймовое нарезание слитков SiC. Оборудование предлагает множество преимуществ, включая более короткие сроки нарезания, более высокий годовой объем выпуска вафли,и более низкие потери материала на пластинку, с общим улучшением урожайности продукции более чем на 50%.

Перспективы рынка
Ожидается, что крупномасштабное оборудование для резки лазером SiC станет основнымОсновной инструмент для будущей 8-дюймовой обработки слитков SiCВ настоящее время такое оборудование в значительной степени зависит от импорта из Японии, который не только дорогостоящий, но и подлежит экспортным ограничениям.Внутренний спрос на оборудование для резки и разжижения лазером SiC превышает 1В то же время, в настоящее время не существует коммерчески доступных зрелых отечественных решений.Масштабное оборудование для резки лазером SiC, разработанное Нанкинским университетом, имеет огромный рыночный потенциал и экономическую ценность..

Помимо применения SiC, эта система лазерного резки также может применяться к другим передовым материалам, таким как нитрид галлия (GaN), оксид галлия (Ga2O3) и алмаз,расширение перспектив промышленного применения.