Q: ເຕັກໂນໂລຢີຕົ້ນຕໍທີ່ໃຊ້ໃນການຂັດແລະປຸງແຕ່ງ SiC wafer ແມ່ນຫຍັງ?
A:ຊິລິໂຄນຄາໄບ (SiC) ມີຄວາມແຂງເປັນອັນດັບສອງຮອງຈາກເພັດ ແລະຖືວ່າເປັນວັດສະດຸທີ່ແຂງ ແລະ ໜຽວສູງ. ຂະບວນການຕັດ, ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບການຕັດໄປເຊຍກັນທີ່ເຕີບໃຫຍ່ເປັນ wafers ບາງໆ, ແມ່ນໃຊ້ເວລາຫຼາຍແລະມີຄວາມສ່ຽງທີ່ຈະ chipping. ເປັນບາດກ້າວທໍາອິດໃນSiCການປຸງແຕ່ງໄປເຊຍກັນດຽວ, ຄຸນນະພາບຂອງ slicing ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍມີອິດທິພົນຕໍ່ grinding, polishing, ແລະ thinning ຕໍ່ມາ. Slicing ມັກຈະແນະນໍາຮອຍແຕກຂອງຫນ້າດິນແລະ subsurface, ເພີ່ມອັດຕາການແຕກຫັກຂອງ wafer ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດ. ດັ່ງນັ້ນ, ການຄວບຄຸມຄວາມເສຍຫາຍຂອງຮອຍແຕກຂອງພື້ນຜິວໃນລະຫວ່າງການຕັດແມ່ນສໍາຄັນຕໍ່ກັບການກ້າວຫນ້າການຜະລິດອຸປະກອນ SiC.
ປະຈຸບັນວິທີການ slicing SiC ລາຍງານປະກອບມີການແກ້ໄຂຄົງທີ່, slicing ຟຣີ abrasive, ຕັດ laser, ການໂອນຊັ້ນ (ການແຍກຄວາມເຢັນ), ແລະ slicing ໄຫຼໄຟຟ້າ. ໃນບັນດາສິ່ງເຫຼົ່ານີ້, ການຊອຍສາຍຫຼາຍສາຍດ້ວຍເຄື່ອງຂັດເພັດຄົງທີ່ແມ່ນວິທີການທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປທີ່ສຸດສໍາລັບການປຸງແຕ່ງໄປເຊຍກັນ SiC. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເນື່ອງຈາກວ່າຂະຫນາດ ingot ບັນລຸ 8 ນິ້ວແລະສູງກວ່າ, ການເລື່ອຍສາຍແບບດັ້ງເດີມກາຍເປັນການປະຕິບັດຫນ້ອຍລົງເນື່ອງຈາກຄວາມຕ້ອງການອຸປະກອນສູງ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ແລະປະສິດທິພາບຕ່ໍາ. ມີຄວາມຈໍາເປັນອັນຮີບດ່ວນສໍາລັບເຕັກໂນໂລຢີການຕັດທີ່ມີລາຄາຖືກ, ການສູນເສຍຕ່ໍາ, ປະສິດທິພາບສູງ.
Q: ຂໍ້ດີຂອງການຕັດດ້ວຍເລເຊີຫຼາຍກວ່າການຕັດຫຼາຍສາຍແບບດັ້ງເດີມແມ່ນຫຍັງ?
A: ເລື່ອຍລວດແບບດັ້ງເດີມຕັດSiC ingotຕາມທິດທາງສະເພາະເຂົ້າໄປໃນຕ່ອນຫນາຫຼາຍຮ້ອຍໄມຄຣອນ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ແຜ່ນບາງໆແມ່ນດິນໂດຍນໍາໃຊ້ສານລະລາຍເພັດເພື່ອເອົາເຄື່ອງຫມາຍການເລື່ອຍແລະຄວາມເສຍຫາຍຂອງພື້ນຜິວ, ຕິດຕາມດ້ວຍການຂັດກົນຈັກທາງເຄມີ (CMP) ເພື່ອບັນລຸການວາງແຜນທົ່ວໂລກ, ແລະສຸດທ້າຍຖືກອະນາໄມເພື່ອໃຫ້ໄດ້ wafers SiC.
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເນື່ອງຈາກຄວາມແຂງແລະ brittleness ສູງຂອງ SiC, ຂັ້ນຕອນເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ warping, cracking ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ, ອັດຕາການແຕກຫັກເພີ່ມຂຶ້ນ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດສູງຂຶ້ນ, ແລະສົ່ງຜົນໃຫ້ພື້ນຜິວ roughness ສູງແລະການປົນເປື້ອນ (ຂີ້ຝຸ່ນ, ນ້ໍາເສຍ, ແລະອື່ນໆ). ນອກຈາກນັ້ນ, ການເລື່ອຍເສັ້ນແມ່ນຊ້າແລະມີຜົນຜະລິດຕໍ່າ. ການຄາດຄະເນສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ slicing ຫຼາຍສາຍແບບດັ້ງເດີມບັນລຸໄດ້ພຽງແຕ່ປະມານ 50% ການນໍາໃຊ້ອຸປະກອນການ, ແລະເຖິງ 75% ຂອງວັດສະດຸແມ່ນສູນເສຍຫຼັງຈາກການຂັດແລະການຂັດ. ຂໍ້ມູນການຜະລິດຂອງຕ່າງປະເທດໃນເບື້ອງຕົ້ນສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມັນສາມາດໃຊ້ເວລາປະມານ 273 ວັນຂອງການຜະລິດຕໍ່ເນື່ອງ 24 ຊົ່ວໂມງເພື່ອຜະລິດ 10,000 wafers — ໃຊ້ເວລາຫຼາຍ.
ພາຍໃນປະເທດ, ບໍລິສັດເຕີບໂຕໄປເຊຍກັນ SiC ຈໍານວນຫຼາຍແມ່ນສຸມໃສ່ການເພີ່ມຄວາມສາມາດຂອງເຕົາ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ແທນທີ່ຈະພຽງແຕ່ຂະຫຍາຍຜົນຜະລິດ, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນກວ່າທີ່ຈະພິຈາລະນາວິທີການຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍ - ໂດຍສະເພາະໃນເວລາທີ່ຜົນຜະລິດຂອງການເຕີບໂຕຂອງຜລຶກແມ່ນຍັງບໍ່ທັນດີທີ່ສຸດ.
ອຸປະກອນຕັດເລເຊີສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍວັດສະດຸຢ່າງຫຼວງຫຼາຍແລະປັບປຸງຜົນຜະລິດ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ການນໍາໃຊ້ດຽວ 20 ມມSiC ingot: ການເລື່ອຍລວດສາມາດໃຫ້ຜົນຜະລິດປະມານ 30 wafers ຄວາມຫນາ 350 μm. slicing laser ສາມາດໃຫ້ຜົນຜະລິດຫຼາຍກ່ວາ 50 wafers. ຖ້າຫາກວ່າ wafer ຄວາມຫນາຈະຫຼຸດລົງເຖິງ 200 μm, ຫຼາຍກ່ວາ 80 wafers ສາມາດຜະລິດຈາກ ingot ດຽວກັນ. ໃນຂະນະທີ່ sawing ສາຍແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງສໍາລັບ 6 ນິ້ວແລະ wafers ຂະຫນາດນ້ອຍ. ingot ອາດຈະໃຊ້ເວລາ 10-15 ມື້ດ້ວຍວິທີການແບບດັ້ງເດີມ, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີອຸປະກອນຊັ້ນສູງແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງທີ່ມີປະສິດທິຜົນຕ່ໍາ. ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂເຫຼົ່ານີ້, ຄວາມໄດ້ປຽບຂອງການຕັດດ້ວຍເລເຊີກາຍເປັນທີ່ຊັດເຈນ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນເຕັກໂນໂລຢີໃນອະນາຄົດຕົ້ນຕໍສໍາລັບ wafers 8 ນິ້ວ.
ດ້ວຍການຕັດດ້ວຍເລເຊີ, ເວລາຕັດຕໍ່ wafer 8 ນິ້ວສາມາດຢູ່ພາຍໃຕ້ 20 ນາທີ, ການສູນເສຍວັດສະດຸຕໍ່ wafer ພາຍໃຕ້ 60 μm.
ສະຫຼຸບແລ້ວ, ເມື່ອປຽບທຽບກັບການຕັດຫຼາຍສາຍ, ການຕັດດ້ວຍເລເຊີໃຫ້ຄວາມໄວສູງ, ຜົນຜະລິດທີ່ດີກວ່າ, ການສູນເສຍວັດສະດຸຕ່ໍາ, ແລະການປຸງແຕ່ງທີ່ສະອາດ.
Q: ສິ່ງທີ່ທ້າທາຍດ້ານວິຊາການຕົ້ນຕໍໃນ SiC laser slicing?
A: ຂະບວນການຕັດເລເຊີປະກອບດ້ວຍສອງຂັ້ນຕອນຕົ້ນຕໍ: ການດັດແກ້ເລເຊີແລະການແຍກ wafer.
ຫຼັກຂອງການດັດແກ້ເລເຊີແມ່ນຮູບຮ່າງຂອງ beam ແລະການເພີ່ມປະສິດທິພາບພາລາມິເຕີ. ຕົວກໍານົດການເຊັ່ນ: ພະລັງງານ laser, ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຈຸດ, ແລະຄວາມໄວ scan ທັງຫມົດມີຜົນກະທົບຄຸນນະພາບຂອງອຸປະກອນການ ablation ແລະຜົນສໍາເລັດຂອງການແຍກ wafer ຕໍ່ມາ. ເລຂາຄະນິດຂອງເຂດດັດແກ້ກໍານົດຄວາມຫຍາບຂອງຫນ້າດິນແລະຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຂອງການແຍກ. ຄວາມຫຍາບຂອງພື້ນຜິວສູງເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມສັບສົນໃນການຕັດຕໍ່ມາແລະເພີ່ມການສູນເສຍວັດສະດຸ.
ຫຼັງຈາກການດັດແກ້, ການແຍກ wafer ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນບັນລຸໄດ້ໂດຍຜ່ານກໍາລັງ shear, ເຊັ່ນ: ກະດູກຫັກເຢັນຫຼືຄວາມກົດດັນກົນຈັກ. ບາງລະບົບພາຍໃນປະເທດໃຊ້ transducers ultrasonic ເພື່ອກະຕຸ້ນການສັ່ນສະເທືອນສໍາລັບການແຍກ, ແຕ່ນີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມບົກພ່ອງຂອງ chipping ແລະແຂບ, ຫຼຸດລົງຜົນຜະລິດສຸດທ້າຍ.
ໃນຂະນະທີ່ສອງຂັ້ນຕອນເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໂດຍທໍາມະຊາດ, ຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງຂອງຄຸນນະພາບຂອງຜລຶກ - ເນື່ອງຈາກຂະບວນການເຕີບໂຕທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ລະດັບການດູດຊືມ, ແລະການແຜ່ກະຈາຍຄວາມກົດດັນພາຍໃນ - ມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການຕັດ, ຜົນຜະລິດ, ແລະການສູນເສຍວັດສະດຸ. ພຽງແຕ່ການກໍານົດພື້ນທີ່ບັນຫາແລະການປັບພື້ນທີ່ການສະແກນເລເຊີອາດຈະບໍ່ປັບປຸງຜົນໄດ້ຮັບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
ກຸນແຈສໍາລັບການຮັບຮອງເອົາຢ່າງກວ້າງຂວາງແມ່ນຢູ່ໃນການພັດທະນາວິທີການແລະອຸປະກອນນະວັດກໍາທີ່ສາມາດປັບຕົວເຂົ້າກັບລະດັບຄວາມກ້ວາງຂອງຄຸນນະພາບໄປເຊຍກັນຈາກຜູ້ຜະລິດຕ່າງໆ, ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຕົວກໍານົດການຂະບວນການ, ແລະການກໍ່ສ້າງລະບົບ slicing laser ທີ່ມີການນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປ.
ຖາມ: ເທກໂນໂລຍີການຕັດເລເຊີສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ກັບວັດສະດຸ semiconductor ອື່ນໆນອກເຫນືອຈາກ SiC?
A: ເທກໂນໂລຍີການຕັດດ້ວຍເລເຊີໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນປະຫວັດສາດກັບອຸປະກອນທີ່ຫລາກຫລາຍ. ໃນ semiconductors, ໃນເບື້ອງຕົ້ນມັນໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການ dicing wafer ແລະໄດ້ຂະຫຍາຍໄປ slicing ໄປເຊຍກັນຂະຫນາດໃຫຍ່ດຽວ.
ນອກເຫນືອຈາກ SiC, ການຕັດດ້ວຍເລເຊີຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບວັດສະດຸແຂງຫຼື brittle ອື່ນໆເຊັ່ນ: ເພັດ, gallium nitride (GaN), ແລະ gallium oxide (Ga₂O₃). ການສຶກສາເບື້ອງຕົ້ນກ່ຽວກັບອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມເປັນໄປໄດ້ແລະຄວາມໄດ້ປຽບຂອງການຕັດເລເຊີສໍາລັບການນໍາໃຊ້ semiconductor.
ຖາມ: ປະຈຸບັນມີຜະລິດຕະພັນອຸປະກອນເຄື່ອງຕັດເລເຊີໃນປະເທດທີ່ແກ່ແລ້ວບໍ? ການຄົ້ນຄວ້າຂອງເຈົ້າຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນໃດ?
A: ອຸປະກອນຕັດເລເຊີ SiC ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂະຫນາດໃຫຍ່ໄດ້ຖືກພິຈາລະນາຢ່າງກວ້າງຂວາງອຸປະກອນຫຼັກສໍາລັບອະນາຄົດຂອງການຜະລິດ wafer SiC 8 ນິ້ວ. ໃນປັດຈຸບັນ, ມີພຽງແຕ່ຍີ່ປຸ່ນເທົ່ານັ້ນທີ່ສາມາດສະຫນອງລະບົບດັ່ງກ່າວ, ແລະພວກມັນມີລາຄາແພງແລະຖືກຈໍາກັດການສົ່ງອອກ.
ຄວາມຕ້ອງການພາຍໃນປະເທດສໍາລັບລະບົບການຕັດເລເຊີ / ບາງໆແມ່ນຄາດຄະເນປະມານ 1,000 ຫນ່ວຍ, ອີງຕາມແຜນການການຜະລິດ SiC ແລະຄວາມສາມາດໃນການຕັດສາຍທີ່ມີຢູ່. ບໍລິສັດໃຫຍ່ພາຍໃນປະເທດໄດ້ລົງທຶນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການພັດທະນາ, ແຕ່ວ່າອຸປະກອນພາຍໃນປະເທດທີ່ຈະເລີນເຕີບໂຕ, ການຄ້າທີ່ຍັງບໍ່ທັນໄດ້ບັນລຸເຖິງການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາ.
ກຸ່ມຄົ້ນຄວ້າໄດ້ພັດທະນາເທັກໂນໂລຍີຍົກເຄື່ອງເລເຊີທີ່ເປັນເຈົ້າຂອງຕັ້ງແຕ່ປີ 2001 ແລະໃນປັດຈຸບັນໄດ້ຂະຫຍາຍນີ້ໄປສູ່ການຕັດເລເຊີ SiC ທີ່ມີເສັ້ນຜ່າກາງຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະບາງໆ. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ພັດທະນາລະບົບຕົ້ນແບບແລະຂະບວນການ slicing ທີ່ມີຄວາມສາມາດໃນການ: ຕັດແລະບາງໆ 4-6 ນິ້ວ wafers SiC ເຄິ່ງ insulating Slicing 6-8 ນິ້ວ conductive SiC ingots ມາດຕະຖານປະສິດທິພາບ: SiC ເຄິ່ງ insulating 6-8 ນິ້ວ: ເວລາ slicing 10-15 ນາທີ / wafer; ການສູນເສຍວັດສະດຸ <30 μm6–8 ນິ້ວ conductive SiC: ເວລາຕັດ 14–20 ນາທີ / wafer; ການສູນເສຍວັດສະດຸ <60 μm
ຄາດຄະເນຜົນຜະລິດ wafer ເພີ່ມຂຶ້ນຫຼາຍກວ່າ 50%
ຫຼັງຈາກການຕັດ, wafers ຕອບສະຫນອງມາດຕະຖານແຫ່ງຊາດສໍາລັບເລຂາຄະນິດຫຼັງຈາກ grinding ແລະ polishing. ການສຶກສາຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຜົນກະທົບຄວາມຮ້ອນທີ່ເກີດຈາກເລເຊີບໍ່ມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄວາມກົດດັນຫຼືເລຂາຄະນິດໃນ wafers.
ອຸປະກອນດຽວກັນຍັງໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກວດສອບຄວາມເປັນໄປໄດ້ສໍາລັບການຕັດເພັດ, GaN, ແລະGa₂O₃ໄປເຊຍກັນດຽວ.
ເວລາປະກາດ: 23-05-2025