De opkomst van het derde generatie halfgeleider-siliciumcarbide kan worden toegepast op het nieuwe wafelsnijproces?

Met de snelle ontwikkeling van de informatietechnologie en de groeiende vraag naar elektronische apparaten met hoog rendement, komen de halfgeleidermaterialen van de derde generatie, vertegenwoordigd door siliciumcarbide (SiC), geleidelijk aan op met hun voordelen op het gebied van bandbreedte, diëlektrische constante, thermische geleidbaarheid en maximale werking. temperatuur. Siliciumcarbide is echter een typisch hard en bros materiaal en de hardheid ervan is veel hoger dan die van traditionele siliciummaterialen. De Mohs-hardheid kan oplopen tot 9,2, de tweede na 's werelds hardste diamant, waardoor het productieproces van wafels bepaalde uitdagingen kent.

Momenteel is het productieproces van siliciumcarbidewafel verdeeld in: snijden - slijpen - polijsten - reinigen. In elke verwerkingsfase zijn er bepaalde vereisten voor oppervlaktebeschadiging en ruwheid, waarbij snijden het primaire proces is voor het verwerken van een enkele siliciumcarbidewafel, de verwerkingskwaliteit ervan zal een grote invloed hebben op het daaropvolgende slijp- en polijstverwerkingsniveau en vervolgens de prestaties van de chip beïnvloeden. In de huidige industriële productie heeft de algemene meerdraadssnijmethode van siliciumcarbidewafels, met de voortdurende vooruitgang van de technologie, watergeleid lasersnijden, onzichtbaar snijden en andere nieuwe snijtechnologie ook de rand onthuld.

Snijtechnologie met meerdere lijnen

Meerdraadssnijtechnologie is de huidige reguliere wafersnijtechnologie, vergeleken met de vorige manier van zagen met zaagbladen, om de tekortkomingen van het slechts één wafel tegelijk snijden te overwinnen. Momenteel zijn er, afhankelijk van het snijmateriaal, hoofdzakelijk twee manieren om vrij schurend draadzaagsnijden (morteldraadsnijden) en diamantdraadzaagsnijden.

01 Gratis schuurlijnzaagsnede

Het snijden van vrije schuurlijnen is een complex proces van de interactie tussen schuurmiddel en werkstuk in de snijlijn. Het snijmechanisme is bedoeld om de snelle beweging van de lijnzaag te gebruiken om schurende deeltjes in de snijvloeistof in de zaagverbinding te brengen, aangedreven door Door de druk en snelheid van de snijlijn blijven de vrije schurende deeltjes in de zaagverbinding rollen om het snijden van materialen te bereiken. Wanneer de technologie wordt gebruikt voor het snijden van blokken van siliciumcarbide, hebben de schurende deeltjes die de rol spelen van geavanceerde materialen een grote invloed op het snijeffect. Vanwege de extreem hoge hardheid van siliciumcarbide moet de snijvloeistof diamantmicropoeder als schurende deeltjes gebruiken om efficiëntere snijdoeleinden te bereiken, en de mortel, als drager van de schurende deeltjes, speelt een stabiele dispersie en drijft de beweging van de schurende deeltjes die erin zweven. Daarom zijn er bepaalde vereisten voor de viscositeit en vloeibaarheid ervan.

02Geconsolideerd diamantdraadzagen

Vergeleken met de "drie-lichamenverwerking" van vrij schurend draadzaagsnijden, behoort het geconsolideerde diamantdraadzaagsnijden tot de "twee-lichamenverwerking", en de verwerkingsefficiëntie ervan is meerdere malen hoger dan die van vrij schurend draadzaagsnijden, en het heeft de voordelen van smalle spleten en kleine milieuvervuiling. Wanneer deze methode echter wordt gebruikt om harde, brosse materialen zoals SiC te snijden, zijn er nog steeds tekortkomingen, zoals een diepe beschadigingslaag op het oppervlak van de wafer en snelle slijtage van de draadzaag. Wanneer de diamantlijn ernstig wordt versleten tijdens het snijproces van de draadzaag, heeft dit een grote invloed op de levensduur van de draadzaag en het kromtrekken van de wafer. Daarom is de geconsolideerde diamantschuurdraadzaagtechnologie niet geschikt voor de productie van ultradunne, grote SiC-enkele wafers.

Nieuwe laserwafelsnijtechnologie

De laatste jaren, met de voortdurende ontwikkeling van lasersnijtechnologie, wordt deze contactloze snijtechnologie ook steeds meer toegepast in de productie en verwerking van halfgeleidermaterialen, zoals de succesvolle toepassing van laser-onzichtbare snijtechnologie voor saffier- en siliciumwafels, die biedt een nieuwe oplossing voor de technologie voor het snijden van siliciumcarbide (SiC). En heeft een verscheidenheid aan lasersnijdende siliciumcarbide (SiC) waferverwerkingsmethoden afgeleid.

01 Stealth-lasersnijtechnologie

Bij traditioneel lasersnijden wordt de laserenergie in een zeer korte tijd geconcentreerd op het oppervlak van het materiaal, zodat de vaste sublimatie, verdamping van de volledige snijverwerkingsmethode, tot de laserablatieverwerkingstechnologie behoort. Het principe van laser stealth-snijden is om een ​​gepulseerde laser met een specifieke golflengte door het oppervlak van het materiaal te gebruiken om in het materiaal te focussen, een hoge energiedichtheid in het focusgebied te genereren en een multi-fotonabsorptie te vormen, zodat de vereiste diepte van de materiaal om een ​​gemodificeerde laag te vormen. Bij de gemodificeerde laag wordt, omdat de moleculaire bindingen van het materiaal worden verbroken, wanneer druk loodrecht op de gemodificeerde laag van de strip wordt uitgeoefend, de staaf langs het scheurspoor in platen verdeeld.

02 Watergeleide lasersnijtechnologie

Watergeleide lasersnijtechnologie, ook bekend als laser-microjet-technologie. Het principe ervan is dat wanneer de laser door een drukgemoduleerde waterholte gaat, de laserstraal wordt gefocusseerd op een zeer klein mondstuk en een zeer fijne hogedrukwaterkolom wordt uit het mondstuk geworpen. Vanwege het totale reflectiefenomeen op het grensvlak tussen water en lucht, zal de laser worden opgesloten in een fijne waterstraal en door de waterstraal worden geleid en gefocusseerd. De laser wordt vervolgens door een hogedrukwaterstraal geleid om op het oppervlak van het verwerkte materiaal te snijden.

Groot formaat monokristallijn SiC-substraat is de reguliere ontwikkelingstrend in de toekomst, de huidige binnenlandse reguliere SiC-bedrijven hebben in principe een uitgebreide groei van 6 inch bereikt en ontwikkelen zich snel in de richting van 8 inch. Momenteel is de meest gebruikte methode voor het snijden van siliciumcarbidestaven het geconsolideerde meerdraads diamantsnijden. Bij het snijden van grote wafels is de geconsolideerde diamantdraad onderhevig aan slijtage, wat een zekere invloed heeft op de snijkwaliteit van wafels. De afgelopen jaren heeft een verscheidenheid aan nieuwe laserverwerkingstechnologieën, zoals onzichtbaar lasersnijden en watergeleid lasersnijden, betrouwbare oplossingen opgeleverd voor de snijtechnologie van grote siliciumcarbidewafels met de voordelen van hoge snijkwaliteit, lage snijschade en hoge efficiëntie.

Fountyl Technologies PTE Ltd, richt zich op de halfgeleiderindustrie, de belangrijkste producten zijn onder meer: ​​Pin chuck, poreuze keramische chuck, keramische eindeffector, keramische vierkante balk, keramische spindel, welkom bij contact en onderhandeling！