Equipamento de corte a laser de grande formato: tecnologia básica para a futura produção de wafers SiC de 8 polegadas

O carburo de silício (SiC) representa não só uma tecnologia crítica para a segurança da defesa nacional, mas também um foco chave para as indústrias globais de automóveis e energia.Como etapa inicial de processamento para materiais monocristalinos de SiC, a qualidade do corte em pedaços da wafer determina fundamentalmente o desempenho subsequente do afinamento e polimento.aumento das taxas de quebra e dos custos de fabricoPortanto, controlar os danos causados pelas rachaduras na superfície é crucial para avançar na tecnologia de fabricação de dispositivos SiC.

Equipamento de desbaste de wafer da ZMSH

O atual corte de lingotes de SiC enfrenta dois grandes desafios:

1. Alta taxa de perda de material na serração tradicional de fios múltiplos.Devido à extrema dureza e fragilidade do SiC, os processos de corte/moagem/polição encontram graves problemas de deformação e rachadura.Os dados da Infineon mostram que a serração tradicional de fio de diamante alcança apenas 50% de utilização do material durante o corte, com perdas totais de 75% (∼ 250 μm por wafer) após polir.
2. Ciclos de processamento prolongados e baixa produtividade.As estatísticas internacionais de produção indicam que 10.000 wafers requerem ∼ 273 dias de operação contínua.A satisfação da procura do mercado exige instalações maciças de serras de arame, enquanto sofrem de elevada rugosidade da superfície e poluição grave (resíduos de lodo), águas residuais).

Para enfrentar esses desafios, a equipe do Prof. Xiangqian Xiu, da Universidade de Nanjing, desenvolveu equipamentos de corte a laser de grande formato que reduzem significativamente a perda de material e melhoram a produtividade.Para um lingote de SiC de 20 mmAlém disso, as wafers cortadas a laser apresentam características geométricas superiores, permitindo uma espessura de 200 μm para aumentar ainda mais o rendimento.

As vantagens competitivas deste projecto incluem:

• Desenvolvimento de um protótipo concluído para o corte/afinamento de wafers de SiC semi-isolantes de 4-6"
• Realizou-se o corte de lingotes de SiC condutores de 6"
• Verificação em curso do corte de lingotes de 8"
• Características: tempo de processamento 50% mais curto, maior rendimento anual e perda de material de < 50 μm por wafer

A análise do mercado confirma este equipamento como a futura solução básica para a produção de SiC de 8".000 unidades sem alternativas locais madurasA inovação da Universidade de Nanjing tem, portanto, um potencial comercial significativo, com aplicações adicionais em GaN, Ga2O3 e processamento de diamantes.

A ZMSH é especializada em fornecer soluções abrangentes de SiC, oferecendo substratos de SiC de 2 a 12 polegadas, incluindo o tipo 4H/6H-N, o semi-isolante 4H e os politipos 4H/6H-3C com espessuras personalizáveis. Também fornecemos equipamentos completos de produção de SiC, desde sistemas de crescimento de cristais até máquinas avançadas de processamento de wafer, incluindo equipamentos de corte e afinamento a laser,fornecimento de soluções de ponta a ponta para a indústria de semicondutores.

Substrato de SiC do ZMSH tipo 4H-N