С: SiC ваферы кисүдә һәм эшкәртүдә кулланылган төп технологияләр нинди?
A:Кремний карбид (SiC) катылыгы бриллианттан кала икенче урында тора һәм бик каты һәм ватык материал булып санала. Киселгән процесс, үскән кристалларны нечкә ваферларга кисүне үз эченә ала, күп вакыт ала һәм чиптерергә мөмкин. Беренче адым буларакSiCбер кристалл эшкәртү, кисү сыйфаты алдагы тарту, бизәү һәм нечкәлеккә зур йогынты ясый. Кисү еш өслек һәм җир асты ярыкларын кертә, ваферның өзелү темпларын һәм җитештерү чыгымнарын арттыра. Шуңа күрә, кисү вакытында өслек ярыкларын контрольдә тоту SiC җайланмасы җитештерүне алга җибәрү өчен бик мөһим.
Хәзерге вакытта хәбәр ителгән SiC кисү ысулларына тотрыклы-абразив, ирекле-абразив кисү, лазер кисү, катлам тапшыру (салкын аеру), һәм электр агымы кисү керә. Шулар арасында, күп чыбыклы кисемтәләрне бриллиант абразивлары белән үзара каршы алу, SiC бер кристаллларын эшкәртү өчен иң еш кулланыла торган ысул. Ләкин, ингот зурлыклары 8 дюйм һәм аннан да зуррак булганда, югары җиһаз таләпләре, чыгымнар һәм түбән эффективлык аркасында традицион чыбыклар азрак практик була. Аз чыгымлы, аз югалту, югары эффективлык кисү технологияләренә ашыгыч ихтыяҗ бар.
С: Традицион күп чыбыклы кисүдән лазер кисүнең нинди өстенлекләре бар?
:: Традицион чыбык кисү кисәSiC инготбилгеле бер юнәлеш буенча берничә йөз микрон калынлыктагы кисәкләргә. Аннан соң кисәкләр алмаз плиткаларын кулланып, пычрак билгеләрен һәм җир асты зыянын бетерү өчен, аннары глобаль планаризациягә ирешү өчен химик механик полировка (CMP), һәм ниһаять SiC ваферларын алу өчен чистартылды.
Ләкин, SiC-ның каты катылыгы һәм кырыслыгы аркасында, бу адымнар җиңел генә ватылуга, ярылуга, ватылу темпларының артуына, җитештерү чыгымнарының югары булуына, һәм өслекнең тупаслыгы һәм пычрануына китерергә мөмкин (тузан, агып торган су һ.б.). Моннан тыш, чыбык кисү әкрен һәм аз уңыш бирә. Сметалар шуны күрсәтә: традицион күп чыбыклы кисү якынча 50% материал куллануга ирешә, һәм материалның 75% ка кадәр чистарту һәм тартканнан соң юкка чыга. Баштагы чит ил җитештерү мәгълүматлары күрсәткәнчә, 10,000 вафер җитештерү өчен якынча 273 көн дәвамлы 24 сәгать җитештерү кирәк - бик күп вакыт.
Эчтә, күпчелек SiC кристалл үсеш компанияләре мич сыйдырышлыгын арттыруга юнәлтелгән. Ләкин, җитештерүне киңәйтү урынына, югалтуларны ничек киметергә икәне турында уйлау мөһимрәк, аеруча кристалл үсеш уңышлары оптималь булмаганда.
Лазер кисү җиһазлары материаль югалтуны сизелерлек киметергә һәм уңышны яхшыртырга мөмкин. Мәсәлән, бер 20 мм куллануSiC ингот. Бу шартларда лазер кисүнең өстенлекләре ачыклана, аны 8 дюймлы ваферлар өчен киләчәк технологиягә әйләндерә.
Лазер кисү белән, 8 дюймлы ваферга кисү вакыты 20 минутка кадәр булырга мөмкин, ваферга материаль югалту 60 мм.
Йомгаклап әйткәндә, күп чыбыклы кисү белән чагыштырганда, лазер кисү югары тизлек, яхшырак уңыш, түбән материал югалту, чистарту эшкәртү тәкъдим итә.
С: SiC лазер кисүдә төп техник проблемалар нинди?
:: Лазер кисү процессы ике төп адымны үз эченә ала: лазер модификациясе һәм ваферны аеру.
Лазер модификациясенең үзәге - нур формалаштыру һәм параметрларны оптимизацияләү. Лазер көче, нокта диаметры, сканер тизлеге кебек параметрлар барысы да материаль абляция сыйфатына һәм соңрак ваферны аеру уңышына тәэсир итә. Modifiedзгәртелгән зонаның геометриясе өслекнең тупаслыгын һәм аерылу авырлыгын билгели. Surfaceгары өслекнең тупаслыгы соңрак тартуны катлауландыра һәм материаль югалтуны арттыра.
Модификациядән соң, ваферны аеру гадәттә салкын сыну яки механик стресс кебек кыру көче ярдәмендә ирешелә. Кайбер эчке системалар аерылу өчен тибрәнүләр тудыру өчен УЗИ трансдуктерларын кулланалар, ләкин бу чабу һәм кыр җитешсезлекләренә китерергә мөмкин, соңгы уңышны киметә.
Бу ике адым табигый авыр булмаса да, кристалл сыйфаты белән туры килмәү - төрле үсеш процесслары, допинг дәрәҗәләре һәм эчке стресс бүленеше аркасында - кисү авырлыгына, уңышка, материаль югалтуга зур йогынты ясый. Проблемалы өлкәләрне ачыклау һәм лазер сканерлау зоналарын көйләү нәтиҗәләрне яхшыртмаска мөмкин.
Төрле кабул итүнең ачкычы - төрле җитештерүчеләрнең кристалл сыйфатларына яраклаша алырлык инновацион методлар һәм җиһазлар эшләү, процесс параметрларын оптимальләштерү, универсаль куллану белән лазер кисү системаларын төзү.
С: Лазер кисү технологиясе SiCдан кала башка ярымүткәргеч материалларга кулланыла аламы?
:: Лазер кисү технологиясе тарихи яктан төрле материалларга кулланылган. Ярымүткәргечләрдә ул башта вафер бәяләү өчен кулланылган һәм шуннан соң зур күләмле бер кристаллны кисүгә кадәр киңәйтелгән.
SiC артында лазер кисү шулай ук бриллиант, галлий нитрид (GaN), һәм галий оксиды (Ga₂O₃) кебек каты яки ватык материалларда кулланылырга мөмкин. Бу материаллар буенча башлангыч тикшеренүләр ярымүткәргеч кушымталар өчен лазер кисүнең мөмкинлеген һәм өстенлекләрен күрсәттеләр.
С: Хәзерге вакытта җитлеккән өй лазерын кисү җиһазлары бармы? Сезнең тикшерү нинди этапта?
:: Зур диаметрлы SiC лазер кисү җиһазлары 8 дюймлы SiC вафер җитештерүнең киләчәге өчен төп җиһаз булып санала. Хәзерге вакытта мондый системаларны Япония генә тәэмин итә ала, һәм алар кыйммәт һәм экспорт чикләүләренә дучар.
SiC җитештерү планнары һәм булган чыбык чыбыклары куәтенә нигезләнеп, лазер кисү / нечкә системаларга эчке ихтыяҗ 1000 берәмлек тирәсе дип бәяләнә. Зур эчке компанияләр үсешкә зур инвестицияләр салдылар, ләкин әле җитлеккән, коммерцияле эчке җиһазлар сәнәгать урнаштыруга ирешә алмады.
Тикшеренү төркемнәре 2001-нче елдан башлап лазер күтәрү технологиясен эшләп киләләр һәм хәзерге вакытта моны зур диаметрлы SiC лазер кисү һәм нечкәләштерүгә кадәр киңәйттеләр. Алар прототип системасын һәм кисү процессларын уйлап таптылар: 4-6 дюйм ярым изоляцион SiC ваферларын кисү һәм нечкәртү 6-8 дюйм үткәргеч SiC ingotsPerformance күрсәткечләре: 6–8 дюйм ярым изоляцион SiC: вакыты 10-15 минут / вафер; материаль югалту <30 μm6–8 дюйм үткәргеч SiC: кисү вакыты 14–20 минут / вафер; материаль югалту <60 мм
Фаразланган вафин уңышы 50% тан артты
Киселгәннән соң, ваферлар тарту һәм бизәүдән соң геометрия өчен милли стандартларга туры килә. Тикшеренүләр шулай ук күрсәтә: лазер белән эшләнгән җылылык эффектлары вафердагы стресска яки геометриягә зур йогынты ясамый.
Шул ук җиһаз бриллиант, GaN һәм Ga₂O₃ бер кристаллларын кисү мөмкинлеген тикшерү өчен дә кулланылган.
Пост вакыты: 23-2025 май