Generasi ketiga semikonduktor silikon karbida muncul, boleh digunakan untuk proses pemotongan wafer baru?

Dengan perkembangan pesat teknologi maklumat dan permintaan yang semakin meningkat untuk peranti elektronik berkecekapan tinggi, bahan semikonduktor generasi ketiga yang diwakili oleh silikon karbida (SiC) secara beransur-ansur muncul dengan kelebihannya dalam lebar jurang jalur, pemalar dielektrik, kekonduksian terma dan operasi maksimum. suhu. Walau bagaimanapun, silikon karbida sebagai bahan keras dan rapuh biasa, kekerasannya jauh lebih tinggi daripada bahan silikon tradisional, kekerasan Mohs setinggi 9.2, kedua selepas berlian paling keras di dunia, yang menjadikan proses pembuatan wafernya terdapat cabaran tertentu.

Pada masa ini, proses pembuatan wafer silikon karbida dibahagikan kepada: pemotongan - pengisaran - penggilap - pembersihan, dalam setiap peringkat pemprosesan, terdapat keperluan tertentu untuk kerosakan permukaan dan kekasaran, yang memotong sebagai proses utama pemprosesan wafer tunggal silikon karbida, kualiti pemprosesannya akan sangat mempengaruhi tahap pemprosesan pengisaran, penggilap seterusnya, dan kemudian menjejaskan prestasi cip. Dalam pengeluaran perindustrian semasa, wafer silikon karbida kaedah pemotongan berbilang wayar am, dengan kemajuan teknologi yang berterusan, pemotongan laser berpandukan air, pemotongan tidak kelihatan dan teknologi pemotongan baharu yang lain juga telah mendedahkan kelebihannya.

Teknologi pemotongan berbilang talian

Teknologi pemotongan berbilang wayar adalah teknologi pemotongan wafer arus perdana, berbanding dengan cara pemotongan mata gergaji sebelumnya, untuk mengatasi kekurangan hanya memotong satu wafer pada satu masa. Pada masa ini, mengikut bahan pemotongan, terdapat terutamanya dua cara pemotongan gergaji dawai kasar percuma (pemotong dawai mortar) dan pemotongan gergaji dawai berlian.

01 Pemotong gergaji garis kasar percuma

Pemesinan pemotongan gergaji garis kasar percuma adalah proses kompleks interaksi bahan kasar dan bahan kerja dalam garis pemotongan, mekanisme pemotongan adalah menggunakan gerakan pantas gergaji garis untuk membawa zarah-zarah kasar dalam cecair pemotongan ke dalam sendi gergaji, didorong oleh tekanan dan kelajuan garis pemotongan, zarah-zarah pelelas bebas terus bergolek dalam sendi gergaji, untuk mencapai pemotongan bahan. Apabila teknologi digunakan untuk memotong jongkong silikon karbida, zarah kasar yang memainkan peranan bahan canggih mempunyai kesan yang besar terhadap kesan pemotongan. Oleh kerana kekerasan silikon karbida yang sangat tinggi, cecair pemotongan perlu menggunakan serbuk mikro berlian sebagai zarah kasar untuk mencapai tujuan pemotongan yang lebih cekap, dan mortar, sebagai pembawa zarah kasar, memainkan penyebaran yang stabil dan memacu pergerakan zarah kasar yang terampai di dalamnya. Oleh itu, terdapat keperluan tertentu untuk kelikatan dan kecairannya.

02Memotong gergaji dawai berlian yang disatukan

Berbanding dengan "pemprosesan tiga badan" pemotongan gergaji dawai kasar percuma, pemotongan gergaji dawai berlian disatukan tergolong dalam "pemprosesan dua badan", dan kecekapan pemprosesannya adalah beberapa kali lebih tinggi daripada pemotongan gergaji dawai kasar percuma, dan ia mempunyai kelebihan celah sempit dan pencemaran alam sekitar yang kecil. Walau bagaimanapun, apabila menggunakan kaedah ini untuk memotong bahan rapuh keras seperti SiC, masih terdapat kekurangan seperti lapisan kerosakan dalam pada permukaan wafer dan haus pantas gergaji dawai. Apabila garisan berlian dipakai dengan serius semasa proses pemotongan gergaji dawai, ia akan menjejaskan hayat gergaji dawai dan lengkungan wafer. Oleh itu, teknologi gergaji dawai kasar berlian yang disatukan tidak sesuai untuk pengeluaran wafer tunggal SiC saiz besar ultra-nipis.

Teknologi pemotongan wafer laser baharu

Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, dengan perkembangan berterusan teknologi pemotongan laser, teknologi pemotongan bukan sentuhan ini juga semakin banyak dalam pengeluaran dan pemprosesan bahan semikonduktor, seperti penggunaan teknologi pemotongan halimunan laser yang berjaya untuk wafer nilam dan silikon, yang menyediakan penyelesaian baharu untuk teknologi pemotongan wafer silikon karbida (SiC). Dan memperoleh pelbagai kaedah pemprosesan wafer silikon karbida (SiC) pemotongan laser.

01 Teknologi pemotongan laser stealth

Pemotongan laser tradisional adalah tenaga laser dalam tempoh masa yang sangat singkat tertumpu pada permukaan bahan, supaya pemejalwapan pepejal, penyejatan kaedah pemprosesan pemotongan penuh, tergolong dalam teknologi pemprosesan ablasi laser. Prinsip pemotongan stealth laser adalah menggunakan laser berdenyut panjang gelombang tertentu melalui permukaan bahan untuk memfokuskan di dalam bahan, menjana ketumpatan tenaga yang tinggi di kawasan tumpuan, membentuk penyerapan berbilang foton, supaya kedalaman yang diperlukan bahan untuk membentuk lapisan yang diubah suai. Pada lapisan yang diubah suai, kerana ikatan molekul bahan dipecahkan, apabila tekanan dikenakan berserenjang dengan lapisan jalur yang diubah suai, jongkong dibahagikan kepada kepingan di sepanjang trek retak.

02 Teknologi pemotongan laser berpandukan air

Teknologi pemotongan laser berpandukan air, juga dikenali sebagai teknologi microjet laser, prinsipnya ialah apabila laser melalui rongga air termodulat tekanan, pancaran laser difokuskan pada muncung yang sangat kecil, dan lajur air tekanan tinggi yang sangat halus. dikeluarkan dari muncung. Disebabkan oleh fenomena pantulan total pada antara muka antara air dan udara, laser akan terkurung dalam jet air halus, dan dijalankan dan difokuskan melalui jet air. Laser kemudiannya dipandu oleh pancutan air tekanan tinggi untuk memotong pada permukaan bahan yang diproses.

Substrat SiC kristal tunggal saiz besar adalah trend pembangunan arus perdana pada masa hadapan, perusahaan SiC arus perdana domestik pada dasarnya telah mencapai pertumbuhan menyeluruh sebanyak 6 inci, sedang berkembang pesat ke arah 8 inci. Pada masa ini, kaedah yang paling banyak digunakan untuk menghiris jongkong silikon karbida ialah pemotongan berbilang wayar berlian yang disatukan. Apabila memotong wafer bersaiz besar, wayar berlian yang disatukan terdedah kepada haus, yang mempunyai kesan tertentu ke atas kualiti pemotongan wafer. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pelbagai teknologi pemprosesan laser baharu seperti pemotongan halimunan laser dan pemotongan laser berpandukan air telah menyediakan penyelesaian yang boleh dipercayai untuk teknologi pemotongan wafer silikon karbida bersaiz besar dengan kelebihan kualiti pemotongan tinggi, kerosakan pemotongan rendah dan tinggi. kecekapan.

Fountyl Technologies PTE Ltd, memberi tumpuan kepada industri pembuatan semikonduktor, produk utama termasuk: Pin chuck, poros ceramic chuck, seramik end effector, seramik square rasuk, seramik spindle, dialu-alukan untuk menghubungi dan rundingan！