Silikon karbida semikonduktor generasi ketiga muncul, dapatkah diterapkan pada proses pemotongan wafer baru?

Dengan pesatnya perkembangan teknologi informasi dan meningkatnya permintaan akan perangkat elektronik berefisiensi tinggi, bahan semikonduktor generasi ketiga yang diwakili oleh silikon karbida (SiC) secara bertahap bermunculan dengan keunggulan dalam lebar celah pita, konstanta dielektrik, konduktivitas termal, dan pengoperasian maksimum. suhu. Namun, silikon karbida sebagai bahan yang keras dan rapuh, kekerasannya jauh lebih tinggi daripada bahan silikon tradisional, kekerasan Mohs setinggi 9,2, kedua setelah berlian terkeras di dunia, yang membuat proses pembuatan wafernya menghadapi tantangan tertentu.

Saat ini proses pembuatan wafer silikon karbida dibagi menjadi: pemotongan - penggilingan - pemolesan - pembersihan, pada setiap tahapan pengolahan terdapat persyaratan tertentu untuk kerusakan dan kekasaran permukaan, dimana pemotongan sebagai proses utama pengolahan wafer tunggal silikon karbida, kualitas pemrosesannya akan sangat mempengaruhi penggilingan selanjutnya, tingkat pemrosesan pemolesan, dan kemudian mempengaruhi kinerja chip. Dalam produksi industri saat ini, metode pemotongan multi-kawat wafer silikon karbida umum, dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan, pemotongan laser berpemandu air, pemotongan tak terlihat dan teknologi pemotongan baru lainnya juga telah menunjukkan keunggulannya.

Teknologi pemotongan multi-garis

Teknologi pemotongan multi-kawat merupakan teknologi pemotongan wafer yang umum digunakan saat ini, dibandingkan dengan cara pemotongan mata gergaji sebelumnya, untuk mengatasi kekurangan hanya memotong satu wafer dalam satu waktu. Saat ini, menurut bahan pemotongannya, ada dua cara utama yaitu pemotongan gergaji kawat abrasif bebas (pemotongan kawat mortar) dan pemotongan gergaji kawat berlian.

01 Pemotongan gergaji garis abrasif gratis

Pemesinan pemotongan gergaji garis abrasif bebas adalah proses kompleks interaksi bahan abrasif dan benda kerja pada garis pemotongan, mekanisme pemotongannya adalah dengan menggunakan gerakan cepat gergaji garis untuk membawa partikel abrasif dalam cairan pemotongan ke dalam sambungan gergaji, didorong oleh tekanan dan kecepatan garis potong, partikel abrasif bebas terus menggelinding pada sambungan gergaji, sehingga mencapai pemotongan bahan. Ketika teknologi ini digunakan untuk memotong ingot silikon karbida, partikel abrasif yang berperan sebagai material canggih memiliki dampak besar pada efek pemotongan. Karena kekerasan silikon karbida yang sangat tinggi, cairan pemotongan perlu menggunakan bubuk mikro berlian sebagai partikel abrasif untuk mencapai tujuan pemotongan yang lebih efisien, dan mortar, sebagai pembawa partikel abrasif, memainkan dispersi yang stabil dan menggerakkan partikel abrasif. pergerakan partikel abrasif yang tersuspensi di dalamnya. Oleh karena itu, ada persyaratan tertentu untuk viskositas dan fluiditasnya.

02Pemotongan gergaji kawat berlian konsolidasi

Dibandingkan dengan "pemrosesan tiga benda" pada pemotongan gergaji kawat abrasif bebas, pemotongan gergaji kawat berlian terkonsolidasi termasuk dalam "pemrosesan dua benda", dan efisiensi pemrosesannya beberapa kali lebih besar daripada pemotongan gergaji kawat abrasif bebas, dan memiliki keuntungan dari celah sempit dan pencemaran lingkungan yang kecil. Namun, saat menggunakan metode ini untuk memotong bahan keras dan rapuh seperti SiC, masih terdapat kekurangan seperti kerusakan lapisan yang dalam pada permukaan wafer dan gergaji kawat yang cepat aus. Jika garis ketupat rusak parah pada saat proses pemotongan gergaji kawat, hal ini akan sangat mempengaruhi umur gergaji kawat dan kelengkungan wafer. Oleh karena itu, teknologi gergaji kawat abrasif berlian terkonsolidasi tidak cocok untuk produksi wafer tunggal SiC ukuran besar yang sangat tipis.

Teknologi pemotongan wafer laser baru

Dalam beberapa tahun terakhir, dengan terus berkembangnya teknologi pemotongan laser, teknologi pemotongan non-kontak ini juga semakin banyak digunakan dalam produksi dan pemrosesan bahan semikonduktor, seperti keberhasilan penerapan teknologi pemotongan laser tak kasat mata untuk wafer safir dan silikon, yang mana memberikan solusi baru untuk teknologi pemotongan wafer silikon karbida (SiC). Dan memperoleh berbagai metode pemrosesan wafer silikon karbida (SiC) pemotongan laser.

01 Teknologi pemotongan laser siluman

Pemotongan laser tradisional adalah energi laser yang terkonsentrasi pada permukaan material dalam waktu yang sangat singkat, sehingga sublimasi padat, penguapan metode pemrosesan pemotongan penuh, termasuk dalam teknologi pemrosesan ablasi laser. Prinsip pemotongan laser siluman adalah dengan menggunakan laser berdenyut dengan panjang gelombang tertentu melalui permukaan material untuk fokus di dalam material, menghasilkan kepadatan energi yang tinggi di area fokus, membentuk serapan multi-foton, sehingga diperlukan kedalaman pemotongan. bahan untuk membentuk lapisan yang dimodifikasi. Pada lapisan yang dimodifikasi, karena ikatan molekul bahan terputus, ketika tekanan diterapkan tegak lurus terhadap lapisan strip yang dimodifikasi, ingot terbagi menjadi lembaran-lembaran di sepanjang jalur retakan.

02 Teknologi pemotongan laser berpemandu air

Teknologi pemotongan laser berpemandu air, juga dikenal sebagai teknologi mikrojet laser, prinsipnya adalah ketika laser melewati rongga air yang diatur tekanannya, sinar laser difokuskan pada nosel yang sangat kecil, dan kolom air bertekanan tinggi yang sangat halus. dikeluarkan dari nosel. Karena fenomena refleksi total pada antarmuka antara air dan udara, laser akan dibatasi dalam pancaran air halus, dan dihantarkan serta difokuskan melalui pancaran air. Laser kemudian dipandu oleh pancaran air bertekanan tinggi untuk memotong permukaan bahan yang diproses.

Substrat SiC kristal tunggal berukuran besar adalah tren pengembangan arus utama di masa depan. Perusahaan SiC arus utama dalam negeri saat ini pada dasarnya telah mencapai pertumbuhan komprehensif sebesar 6 inci dan berkembang pesat ke arah 8 inci. Saat ini, metode yang paling banyak digunakan untuk mengiris ingot silikon karbida adalah pemotongan multi-kawat berlian konsolidasi. Saat memotong wafer berukuran besar, kawat berlian yang terkonsolidasi rentan terhadap keausan, yang berdampak tertentu pada kualitas pemotongan wafer. Dalam beberapa tahun terakhir, berbagai teknologi pemrosesan laser baru seperti pemotongan laser tak terlihat dan pemotongan laser berpemandu air telah memberikan solusi yang andal untuk teknologi pemotongan wafer silikon karbida ukuran besar dengan keunggulan kualitas pemotongan tinggi, kerusakan pemotongan rendah, dan tinggi efisiensi.

Fountyl Technologies PTE Ltd, berfokus pada industri manufaktur semikonduktor, produk utama meliputi: Pin chuck, chuck keramik berpori, efektor ujung keramik, balok persegi keramik, spindel keramik, selamat datang untuk menghubungi dan negosiasi!