८-इन्च SiC वेफरहरूको लागि उच्च-परिशुद्धता लेजर स्लाइसिङ उपकरण: भविष्यको SiC वेफर प्रशोधनको लागि मुख्य प्रविधि

सिलिकन कार्बाइड (SiC) राष्ट्रिय रक्षाको लागि मात्र एक महत्वपूर्ण प्रविधि होइन तर विश्वव्यापी अटोमोटिभ र ऊर्जा उद्योगहरूको लागि पनि एक महत्वपूर्ण सामग्री हो। SiC एकल-क्रिस्टल प्रशोधनको पहिलो महत्वपूर्ण चरणको रूपमा, वेफर स्लाइसिङले पछिल्ला पातलो र पालिस गर्ने गुणस्तर प्रत्यक्ष रूपमा निर्धारण गर्दछ। परम्परागत स्लाइसिङ विधिहरूले प्रायः सतह र उप-सतह दरारहरू परिचय गराउँछ, जसले वेफर ब्रेकेज दर र उत्पादन लागत बढाउँछ। त्यसकारण, SiC उपकरण निर्माणलाई अगाडि बढाउन सतह दरार क्षति नियन्त्रण गर्नु महत्त्वपूर्ण छ।

हाल, SiC इन्गट स्लाइसिङले दुई प्रमुख चुनौतीहरूको सामना गरिरहेको छ:

1. परम्परागत बहु-तार काटनमा उच्च सामग्री क्षति:SiC को अत्यधिक कठोरता र भंगुरताले यसलाई काट्ने, पिस्ने र पालिस गर्ने क्रममा वार्पिङ र क्र्याक हुने सम्भावना हुन्छ। इन्फिनियनको तथ्याङ्क अनुसार, परम्परागत रेसिप्रोकेटिङ डायमण्ड-रेजिन-बन्डेड मल्टि-वायर सिङले काट्ने क्रममा केवल ५०% सामग्रीको उपयोग हासिल गर्दछ, पालिस गरेपछि कुल एकल-वेफर घाटा ~२५० μm पुग्छ, जसले गर्दा न्यूनतम प्रयोगयोग्य सामग्री बाँकी रहन्छ।
2. कम दक्षता र लामो उत्पादन चक्र:अन्तर्राष्ट्रिय उत्पादन तथ्याङ्कले २४-घण्टा निरन्तर बहु-तार काट्ने प्रयोग गरेर १०,००० वेफरहरू उत्पादन गर्न लगभग २७३ दिन लाग्छ भनेर देखाउँछ। यो विधिलाई उच्च सतह खस्रोपन र प्रदूषण (धूलो, फोहोर पानी) उत्पन्न गर्दा व्यापक उपकरण र उपभोग्य वस्तुहरू आवश्यक पर्दछ।

यी समस्याहरूलाई सम्बोधन गर्न, नान्जिङ विश्वविद्यालयका प्रोफेसर सिउ सियाङकियानको टोलीले दोषहरू कम गर्न र उत्पादकता बढाउन अल्ट्राफास्ट लेजर प्रविधिको प्रयोग गर्दै SiC को लागि उच्च-परिशुद्धता लेजर स्लाइसिङ उपकरण विकास गरेको छ। २०-मिमी SiC इन्गटको लागि, यो प्रविधिले परम्परागत तार काट्ने तुलनामा वेफर उपज दोब्बर बनाउँछ। थप रूपमा, लेजर-स्लाइस गरिएको वेफरहरूले उत्कृष्ट ज्यामितीय एकरूपता प्रदर्शन गर्दछ, जसले प्रति वेफर २०० μm सम्म मोटाई घटाउन र उत्पादन बढाउन सक्षम बनाउँछ।

प्रमुख फाइदाहरू:

• ४–६ इन्चको अर्ध-इन्सुलेटिङ SiC वेफर र ६ इन्चको कन्डक्टिभ SiC इन्गटहरू काट्नको लागि प्रमाणित, ठूला-स्तरीय प्रोटोटाइप उपकरणहरूमा अनुसन्धान र विकास पूरा गरियो।
• ८ इन्चको इन्गट काट्ने काम प्रमाणीकरणको क्रममा छ।
• उल्लेखनीय रूपमा छोटो काट्ने समय, उच्च वार्षिक उत्पादन, र ५०% भन्दा बढी उपज सुधार।

XKH को SiC सब्सट्रेट प्रकार 4H-N

बजार सम्भावना:

यो उपकरण ८ इन्चको SiC इन्गट स्लाइसिङको लागि मुख्य समाधान बन्न तयार छ, जुन हाल उच्च लागत र निर्यात प्रतिबन्धहरू सहित जापानी आयातहरूले प्रभुत्व जमाउँछ। लेजर स्लाइसिङ/पातलो गर्ने उपकरणको घरेलु माग १,००० युनिटभन्दा बढी छ, तर कुनै परिपक्व चिनियाँ-निर्मित विकल्पहरू अवस्थित छैनन्। नान्जिङ विश्वविद्यालयको प्रविधिमा विशाल बजार मूल्य र आर्थिक सम्भावना छ।

बहु-सामग्री अनुकूलता:

SiC बाहेक, उपकरणले ग्यालियम नाइट्राइड (GaN), एल्युमिनियम अक्साइड (Al₂O₃), र हीराको लेजर प्रशोधनलाई समर्थन गर्दछ, जसले यसको औद्योगिक अनुप्रयोगहरूलाई फराकिलो बनाउँछ।

SiC वेफर प्रशोधनमा क्रान्तिकारी परिवर्तन गरेर, यो नवप्रवर्तनले उच्च-प्रदर्शन, ऊर्जा-कुशल सामग्रीहरू तर्फ विश्वव्यापी प्रवृत्तिहरूसँग पङ्क्तिबद्ध गर्दै अर्धचालक निर्माणमा महत्वपूर्ण अवरोधहरूलाई सम्बोधन गर्दछ।

निष्कर्ष

सिलिकन कार्बाइड (SiC) सब्सट्रेट निर्माणमा उद्योगको अग्रणीको रूपमा, XKH ले नयाँ ऊर्जा सवारी साधनहरू (NEVs), फोटोभोल्टिक (PV) ऊर्जा भण्डारण, र 5G सञ्चार जस्ता उच्च-वृद्धि क्षेत्रहरूको लागि तयार पारिएको 2-12-इन्च पूर्ण-आकारको SiC सब्सट्रेटहरू (4H-N/SEMI-प्रकार, 4H/6H/3C-प्रकार सहित) प्रदान गर्नमा विशेषज्ञता राख्छ। ठूलो-आयाम वेफर कम-क्षति स्लाइसिङ प्रविधि र उच्च-परिशुद्धता प्रशोधन प्रविधिको लाभ उठाउँदै, हामीले 8-इन्च सब्सट्रेटहरूको ठूलो उत्पादन र 12-इन्च कन्डक्टिव्ह SiC क्रिस्टल वृद्धि प्रविधिमा सफलताहरू हासिल गरेका छौं, जसले प्रति-इकाई चिप लागतलाई उल्लेखनीय रूपमा घटाउँछ। अगाडि बढ्दै, हामी 12-इन्च सब्सट्रेट उपजलाई विश्वव्यापी रूपमा प्रतिस्पर्धी स्तरमा उचाल्न ingot-स्तर लेजर स्लाइसिङ र बुद्धिमान तनाव नियन्त्रण प्रक्रियाहरूलाई अनुकूलन गर्न जारी राख्नेछौं, जसले घरेलु SiC उद्योगलाई अन्तर्राष्ट्रिय एकाधिकार तोड्न र अटोमोटिभ-ग्रेड चिप्स र AI सर्भर पावर आपूर्ति जस्ता उच्च-अन्त डोमेनहरूमा स्केलेबल अनुप्रयोगहरूलाई गति दिन सशक्त बनाउँछ।

XKH को SiC सब्सट्रेट प्रकार 4H-N