Onlangs heeft de Universiteit van Nanjing met succes grootschalige siliciumcarbide (SiC) laserslicingapparatuur en -technologie ontwikkeld, wat een aanzienlijke vooruitgang betekent op het gebied van halfgeleidermateriaalverwerkingsapparatuur van de derde generatie in China. Deze technologie lost niet alleen het probleem van het hoge materiaalverlies bij traditionele snijtechnieken op, maar verbetert ook aanzienlijk de productie-efficiëntie, waardoor een belangrijke bijdrage wordt geleverd aan de ontwikkeling van de productietechnologie van siliciumcarbide-apparaten.
Siliciumcarbide (SiC) is als belangrijk strategisch materiaal cruciaal voor de nationale defensieveiligheid, de mondiale auto-industrie en de energie-industrie. De nieuwe technologie, ontwikkeld door de Universiteit van Nanjing, heeft aanzienlijke verbeteringen aangebracht in de snijprestaties tijdens het verwerkingsproces van siliciumcarbide-monokristallen. Het kan de oppervlaktescheurschade van de wafel effectief beheersen, waardoor het daaropvolgende verdunnings- en polijstverwerkingsniveau wordt verbeterd.
"Traditionele meerdraadssnijtechnologie kent een hoog materiaalverlies en lange verwerkingscycli bij de verwerking van siliciumcarbide, wat niet alleen de productiekosten verhoogt, maar ook de capaciteit beperkt", legt de projectleider uit. De materiaalbenuttingsgraad van de traditionele methode in de snijschakel bedraagt slechts 50% en het materiaalverlies na polijsten en slijpen kan oplopen tot 75%.
Om deze uitdagingen het hoofd te bieden, heeft het technische team van de Universiteit van Nanjing laserslicingapparatuur gebruikt, waardoor het materiaalverlies aanzienlijk werd verminderd en de productie-efficiëntie werd verbeterd. Een SiC-ingot van 20 mm kan bijvoorbeeld meer dan 50 wafers produceren met behulp van laserslicing-technologie, vergeleken met 30 wafers van 350 micron geproduceerd met traditionele draadzaagtechnologie. Na het optimaliseren van de geometrische kenmerken van de wafel kan de dikte van een enkele wafel worden teruggebracht tot 200 micron, waardoor een enkele staaf meer dan 80 wafels kan produceren.
Bovendien heeft de door de Nanjing Universiteit ontwikkelde laserslicingapparatuur ook een aanzienlijk voordeel wat betreft snijtijd. De snijtijd voor één schijfje van een semi-isolerende/geleidende siliciumcarbide-staaf van 6-inch bedraagt niet meer dan 15 minuten, en de jaarlijkse productie van een enkel apparaat kan oplopen tot meer dan 30,000 stuks. Het verlies per stuk wordt effectief gecontroleerd, waarbij het verlies van een semi-isolerende siliciumcarbide-staaf binnen 30 micron en bij geleidend type binnen 60 micron wordt gecontroleerd, waardoor de opbrengst met meer dan 50% wordt verhoogd.
Wat de markttoepassingsvooruitzichten betreft, zal grootschalige lasersnijapparatuur met siliciumcarbide in de toekomst de kernapparatuur worden voor het snijden van 8-inch siliciumcarbide-staven. Momenteel kan alleen Japan dergelijke apparatuur leveren, die duur is en onder embargo staat tegen China. De binnenlandse vraag bedraagt meer dan 1,000 eenheden, en de door de Universiteit van Nanjing ontwikkelde apparatuur kan niet alleen worden gebruikt voor het snijden van siliciumcarbide staven en het verdunnen van wafers, maar ook voor de laserbewerking van materialen zoals galliumnitride, galliumoxide en diamant. , waaruit blijkt dat er brede markttoepassingsvooruitzichten zijn.
