Rincian Blog

Karbida silikon (SiC) bukan hanya bahan strategis yang penting untuk pertahanan nasional, tetapi juga teknologi landasan untuk industri otomotif dan energi global.Langkah pertama dalam pembuatan wafer SiC adalah mengiris bulk tumbuh SiC ingot ke dalam wafer tipisKualitas proses pemotong ini secara langsung menentukan efisiensi dan hasil dari langkah-langkah penghalusan dan polishing berikutnya.metode pemotong konvensional sering menimbulkan retakan pada permukaan wafer dan bawah permukaanOleh karena itu, meminimalkan kerusakan permukaan selama mengiris sangat penting untuk kemajuan teknologi manufaktur perangkat SiC.

Saat ini, pemotong wafer SiC menghadapi dua tantangan utama:

1. Kerugian material yang tinggi dengan gergaji multi-kawat tradisional.
   Karena kekerasan ekstrim dan rapuhnya SiC, gergaji dan polesan secara teknis menuntut, sering menyebabkan warpage wafer yang parah, retakan, dan limbah material yang berlebihan.Menurut data Infineon, metode penggergajian kawat berlian bergantian tradisional hanya mencapai ~ 50% pemanfaatan bahan pada tahap pemotong.hasil efektif dapat turun sebanyak 75% (dengan total kerugian per wafer ~ 250 μm), meninggalkan proporsi yang relatif rendah dari wafer yang dapat digunakan.

2. Siklus pemrosesan yang panjang dan throughput yang rendah.
   Statistik produksi internasional menunjukkan bahwa dalam operasi 24 jam, pembuatan 10.000 wafer membutuhkan waktu sekitar 273 hari.Untuk memenuhi permintaan pasar dengan teknologi gergaji kawat, maka dibutuhkan sejumlah besar mesin dan bahan habis pakaiSelain itu, metode ini menghasilkan kekasaran permukaan yang buruk, kontaminasi yang signifikan, dan beban lingkungan yang berat (debu, air limbah, dll.).

Untuk mengatasi tantangan ini, tim peneliti yang dipimpin oleh Profesor Xiu Xiangqian di Universitas Nanjing telah mengembangkanperalatan pemotong laser SiC berdiameter besarDengan menerapkan teknik pemotong laser canggih, sistem ini secara signifikan mengurangi kehilangan material sambil secara dramatis meningkatkan throughput.jumlah wafer yang diproduksi dengan pemotong laser lebih darigandaSelain itu, wafer yang dipotong laser menunjukkan sifat geometris yang unggul, dan ketebalan wafer dapat dikurangi hingga 200 μm,peningkatan lebih lanjut hasil per ingot.

Keuntungan kompetitif dari proyek ini terletak pada kematangan teknologinya.

• Pengecoran dan penipisanWafer SiC semi-insulasi 4 ′′ 6 inci

• PemotonganSiC ingot konduktif 6 inci

• Validasi yang sedang berlangsung untukPemotongan SiC ingot 8 inci

Sistem ini menawarkan siklus pemotong yang lebih pendek, output wafer tahunan yang lebih tinggi, dan kehilangan material per wafer yang lebih rendah, mencapai lebih dari50% peningkatan hasildibandingkan dengan metode konvensional.

Dari sudut pandang pasar, peralatan pemotong laser SiC berdiameter besar siap menjaditeknologi inti untuk produksi wafer SiC 8 inciSaat ini peralatan semacam itu hampir seluruhnya diimpor dari Jepang, dengan biaya tinggi dan potensi pembatasan ekspor.1,000 unitOleh karena itu, sistem yang dikembangkan oleh Universitas Nanjing memiliki potensi pasar yang substansial dan nilai ekonomi yang sangat besar.

Di luar SiC, platform pemotong laser ini juga dapat diperluas ke bahan semikonduktor dan optik canggih lainnya, termasuk gallium nitride (GaN), gallium oxide (Ga2O3), dan berlian sintetis,memperluas penerapannya di industri.