P: Unsa ang mga nag-unang teknolohiya nga gigamit sa SiC wafer slicing ug pagproseso?
A:Silicon carbide (SiC) adunay katig-a ikaduha lamang sa diamante ug gikonsiderar nga gahi ug brittle nga materyal. Ang proseso sa paghiwa, nga naglakip sa pagputol sa mga mitubo nga kristal ngadto sa nipis nga mga ostiya, makahurot ug panahon ug daling maputol. Ingon sa unang lakang saSiCusa ka kristal nga pagproseso, ang kalidad sa paghiwa dakog impluwensya sa sunod nga paggaling, pagpasinaw, ug pagnipis. Ang paghiwa kanunay nga nagpaila sa mga liki sa ibabaw ug sa ilawom sa yuta, nagdugang sa rate sa pagkaguba sa wafer ug gasto sa produksiyon. Busa, ang pagkontrolar sa kadaot sa liki sa ibabaw sa panahon sa paghiwa hinungdanon sa pag-uswag sa paghimo sa SiC device.
Sa pagkakaron gitaho nga SiC slicing nga mga pamaagi naglakip sa fixed-abrasive, free-abrasive slicing, laser cutting, layer transfer (cold separation), ug electrical discharge slicing. Lakip niini, ang pagbalos sa multi-wire slicing nga adunay fixed diamond abrasives mao ang kasagarang gigamit nga pamaagi sa pagproseso sa SiC single crystals. Bisan pa, samtang ang mga gidak-on sa ingot moabot sa 8 pulgada ug pataas, ang tradisyonal nga wire sawing mahimong dili kaayo praktikal tungod sa taas nga panginahanglanon sa kagamitan, gasto, ug ubos nga kahusayan. Adunay dinalian nga panginahanglan alang sa barato, ubos nga pagkawala, taas nga kahusayan nga mga teknolohiya sa paghiwa.
Q: Unsa ang mga bentaha sa laser slicing sa tradisyonal nga multi-wire cutting?
A: Ang tradisyonal nga wire sawing nagputol saSiC ingotubay sa usa ka piho nga direksyon ngadto sa mga hiwa sa pipila ka gatus ka microns ang gibag-on. Ang mga hiwa dayon gigaling gamit ang mga slurries sa diamante aron makuha ang mga marka sa saw ug kadaot sa ilawom sa yuta, gisundan sa chemical mechanical polishing (CMP) aron makab-ot ang global nga planarization, ug sa katapusan gilimpyohan aron makuha ang mga wafer sa SiC.
Bisan pa, tungod sa taas nga katig-a ug brittleness sa SiC, kini nga mga lakang dali nga hinungdan sa pag-warping, pag-crack, pagtaas sa rate sa pagkaguba, mas taas nga gasto sa produksiyon, ug moresulta sa taas nga kabangis sa nawong ug kontaminasyon (abog, basura, ug uban pa). Dugang pa, ang wire sawing hinay ug adunay gamay nga ani. Gipakita sa mga banabana nga ang tradisyonal nga multi-wire slicing nakab-ot lamang ang mga 50% nga paggamit sa materyal, ug hangtod sa 75% sa materyal ang nawala pagkahuman sa pagpasinaw ug paggaling. Ang unang mga langyaw nga datos sa produksiyon nagpakita nga kini mokabat ug gibana-bana nga 273 ka adlaw sa padayon nga 24-oras nga produksiyon aron makagama ug 10,000 ka mga wafer—grabe kaayo sa panahon.
Sa domestic, daghang mga kompanya sa pagtubo sa kristal nga SiC ang naka-focus sa pagdugang nga kapasidad sa hudno. Bisan pa, imbes nga palapdan lang ang output, mas hinungdanon nga hunahunaon kung giunsa ang pagkunhod sa mga pagkawala-ilabi na kung ang mga abot sa kristal nga pagtubo dili pa maayo.
Ang mga kagamitan sa paghiwa sa laser makapakunhod pag-ayo sa pagkawala sa materyal ug makapauswag sa abot. Pananglitan, gamit ang usa ka 20 mmSiC ingot:Wire sawing makaani sa palibot sa 30 wafers sa 350 μm gibag-on.Laser slicing makahatag og labaw pa kay sa 50 wafers.Kon wafer gibag-on mao ang pagkunhod ngadto sa 200 μm, labaw pa kay sa 80 wafers mahimo nga gihimo gikan sa sama nga ingot.Samtang wire sawing kaylap nga gigamit alang sa mga manipis nga manipis nga 6 inches ug 6 inches pagkuha sa 10-15 ka adlaw uban sa tradisyonal nga mga pamaagi, nga nanginahanglan high-end nga mga ekipo ug incurring taas nga gasto uban sa ubos nga efficiency. Ubos niini nga mga kondisyon, ang mga bentaha sa laser slicing nahimong tin-aw, nga naghimo niini nga mainstream nga umaabot nga teknolohiya alang sa 8-pulgada nga mga wafer.
Sa pagputol sa laser, ang oras sa paghiwa kada 8-pulgada nga wafer mahimong ubos sa 20 minuto, nga adunay pagkawala sa materyal matag wafer ubos sa 60 μm.
Sa katingbanan, kon itandi sa multi-wire cutting, ang laser slicing nagtanyag og mas taas nga tulin, mas maayo nga ani, mas ubos nga pagkawala sa materyal, ug mas limpyo nga pagproseso.
Q: Unsa ang mga nag-unang teknikal nga mga hagit sa SiC laser slicing?
A: Ang proseso sa paghiwa sa laser naglakip sa duha ka nag-unang mga lakang: pagbag-o sa laser ug pagbulag sa wafer.
Ang kinauyokan sa laser modification mao ang beam shaping ug parameter optimization. Ang mga parameter sama sa laser power, spot diameter, ug scan speed tanan makaapekto sa kalidad sa materyal nga ablation ug sa kalampusan sa sunod nga pagbulag sa wafer. Ang geometry sa gibag-o nga sona nagtino sa kabangis sa nawong ug ang kalisud sa pagbulag. Ang taas nga kabangis sa nawong makapakomplikado sa ulahi nga paggaling ug nagdugang sa pagkawala sa materyal.
Pagkahuman sa pagbag-o, ang pagbulag sa wafer kasagarang makab-ot pinaagi sa mga pwersa sa paggunting, sama sa bugnaw nga bali o mekanikal nga stress. Ang ubang mga domestic nga sistema naggamit sa mga ultrasonic transducers aron maaghat ang mga vibrations alang sa pagbulag, apan mahimo kini nga hinungdan sa mga chipping ug mga depekto sa ngilit, nga magpaubos sa katapusan nga ani.
Samtang kini nga duha ka mga lakang dili kinaiyanhon nga lisud, ang mga panagsumpaki sa kalidad sa kristal-tungod sa lainlaing mga proseso sa pagtubo, lebel sa doping, ug mga pag-apod-apod sa tensiyon sa sulod-mahinungdanon nga makaapekto sa kalisud sa paghiwa, ani, ug pagkawala sa materyal. Ang pag-ila lamang sa mga lugar nga adunay problema ug ang pag-adjust sa mga zone sa pag-scan sa laser mahimong dili makapauswag sa mga resulta.
Ang yawe sa kaylap nga pagsagop naa sa pagpalambo sa mga bag-ong pamaagi ug kagamitan nga makapahiangay sa usa ka halapad nga kalidad sa kristal gikan sa lainlaing mga tiggama, pag-optimize sa mga parameter sa proseso, ug pagtukod sa mga sistema sa paghiwa sa laser nga adunay unibersal nga magamit.
Q: Mahimo bang magamit ang teknolohiya sa paghiwa sa laser sa ubang mga materyales sa semiconductor gawas sa SiC?
A: Ang teknolohiya sa pagputol sa laser sa kasaysayan gigamit sa daghang mga materyales. Sa semiconductors, kini sa sinugdan gigamit alang sa wafer dicing ug sukad nga gipalapdan sa paghiwa sa dagkong bulk single nga mga kristal.
Gawas sa SiC, ang laser slicing mahimo usab nga gamiton alang sa ubang gahi o brittle nga mga materyales sama sa diamante, gallium nitride (GaN), ug gallium oxide (Ga₂O₃). Ang pasiuna nga mga pagtuon sa kini nga mga materyales nagpakita sa posibilidad ug mga bentaha sa laser slicing alang sa mga aplikasyon sa semiconductor.
Q: Aduna bay mga hamtong nga domestic laser slicing equipment nga mga produkto? Unsa nga yugto ang imong panukiduki?
A: Ang dako nga diyametro nga SiC laser slicing nga kagamitan kay kaylap nga giisip nga kinauyokan nga kagamitan alang sa kaugmaon sa 8-pulgada nga SiC wafer nga produksyon. Sa pagkakaron, ang Japan lamang ang makahatag sa ingon nga mga sistema, ug kini mahal ug ubos sa mga pagdili sa pag-eksport.
Ang domestic nga panginahanglan alang sa laser slicing/thinning system gibanabana nga mokabat sa 1,000 ka units, base sa SiC production plans ug existing wire saw capacity. Ang mga dagkong domestic nga kompanya namuhunan pag-ayo sa pag-uswag, apan wala’y hamtong, komersyal nga magamit nga domestic nga kagamitan nga nakaabot pa sa pag-deploy sa industriya.
Ang mga grupo sa panukiduki nagpalambo sa proprietary laser lift-off nga teknolohiya sukad sa 2001 ug karon gipalapdan kini sa dako nga diametro nga SiC laser slicing ug thinning. Nakahimo sila og prototype system ug mga proseso sa paghiwa nga makahimo sa:Pagputol ug pagpanipis sa 4–6 ka pulgada nga semi-insulating SiC wafersPaghiwa sa 6–8 ka pulgada nga conductive SiC ingotsMga benchmark sa performance:6–8 ka pulgada nga semi-insulating SiC: oras sa paghiwa 10–15 minutos/wafer; pagkawala sa materyal <30 μm6-8 pulgada nga conductive SiC: oras sa paghiwa 14-20 minuto / wafer; pagkawala sa materyal <60 μm
Gibanabana nga abot sa wafer misaka sa kapin sa 50%
Human sa paghiwa, ang mga wafer nakab-ot ang nasudnong mga sumbanan alang sa geometry human sa paggaling ug pagpasinaw. Gipakita usab sa mga pagtuon nga ang mga epekto sa thermal nga gipahinabo sa laser dili kaayo makaapekto sa stress o geometry sa mga wafer.
Ang parehas nga kagamitan gigamit usab aron mapamatud-an ang posibilidad sa paghiwa sa brilyante, GaN, ug Ga₂O₃ nga usa ka kristal.
Panahon sa pag-post: Mayo-23-2025