Nylig har Nanjing University med suksess utviklet storskala silisiumkarbid (SiC) laserskjæringsutstyr og -teknologi, som markerer et betydelig fremskritt innen tredje generasjons prosesseringsutstyr for halvledermaterialer i Kina. Denne teknologien løser ikke bare problemet med høyt materialtap i tradisjonelle kutteteknikker, men forbedrer også produksjonseffektiviteten betydelig, og gir et betydelig bidrag til utviklingen av produksjonsteknologi for silisiumkarbidenheter.
Silisiumkarbid (SiC), som et sentralt strategisk materiale, er avgjørende for nasjonal forsvarssikkerhet, den globale bilindustrien og energiindustrien. Den nye teknologien utviklet av Nanjing University har gjort betydelige forbedringer i skjæreytelsen under prosesseringsprosessen av silisiumkarbid enkrystall. Den kan effektivt kontrollere overflatesprekkene til waferen, og dermed forbedre det påfølgende fortynnings- og poleringsbehandlingsnivået.
"Tradisjonell flertrådsskjæreteknologi har høyt materialtap og lange prosesseringssykluser ved prosessering av silisiumkarbid, noe som ikke bare øker produksjonskostnadene, men også begrenser kapasiteten," forklarte prosjektlederen. Materialutnyttelsesgraden til den tradisjonelle metoden i skjæreleddet er bare 50 %, og materialtapet etter polering og sliping er så høyt som 75 %.
For å overvinne disse utfordringene tok det tekniske teamet ved Nanjing University i bruk laserskjæringsutstyr, noe som reduserte materialtapet betydelig og forbedret produksjonseffektiviteten. For eksempel kan en 20 mm SiC-barre produsere mer enn 50 wafere ved hjelp av laserskjæringsteknologi, sammenlignet med 30 wafere på 350 mikron produsert med tradisjonell trådsagteknologi. Etter å ha optimalisert wafers geometriske egenskaper, kan tykkelsen på en enkelt wafer reduseres til 200 mikron, slik at en enkelt ingot kan produsere mer enn 80 wafere.
I tillegg har laserskjæringsutstyret utviklet av Nanjing University også en betydelig fordel når det gjelder skjæretid. Skjæretiden for en enkelt skive for en 6-tommers halvisolerende/ledende silisiumkarbidblokk overstiger ikke 15 minutter, og den årlige produksjonen til en enkelt enhet kan nå mer enn 30,000 stykker. Tapet per stykke kontrolleres effektivt, med tapet av en halvisolerende silisiumkarbidblokk kontrollert innenfor 30 mikron og ledende type innenfor 60 mikron, noe som øker utbyttegraden med mer enn 50 %.
Når det gjelder markedsapplikasjonsutsikter, vil storskala silisiumkarbidlaser-skjæringsutstyr bli kjerneutstyret for å kutte 8-tommers silisiumkarbidblokker i fremtiden. Foreløpig er det bare Japan som kan tilby slikt utstyr, som er dyrt og har embargo mot Kina. Den innenlandske etterspørselen overstiger 1,000 enheter, og utstyret utviklet av Nanjing University kan ikke bare brukes til skjæring av silisiumkarbidblokker og tynning av skiver, men også til laserbehandling av materialer som galliumnitrid, galliumoksid og diamant , som viser brede markedsapplikasjonsutsikter.
