Silikon karbid (SiC) nafaqat milliy mudofaa uchun muhim texnologiya, balki global avtomobilsozlik va energetika sanoati uchun asosiy materialdir. SiC monokristalni qayta ishlashning birinchi muhim bosqichi sifatida gofretni kesish keyingi yupqalash va parlatish sifatini bevosita aniqlaydi. An'anaviy kesish usullari ko'pincha sirt va er osti yoriqlarini keltirib chiqaradi, gofretning sinish tezligini va ishlab chiqarish xarajatlarini oshiradi. Shu sababli, sirt yoriqlari shikastlanishini nazorat qilish SiC qurilmalarini ishlab chiqarishni rivojlantirish uchun juda muhimdir.
Hozirgi vaqtda SiC ingotlarini kesish ikkita asosiy muammoga duch kelmoqda:
- An'anaviy ko'p simli arralashda yuqori moddiy yo'qotish:SiC ning haddan tashqari qattiqligi va mo'rtligi uni kesish, silliqlash va parlatish paytida egri va yorilishga moyil qiladi. Infineon ma'lumotlariga ko'ra, an'anaviy o'zaro olmosli qatronlar bilan bog'langan ko'p simli arra kesishda materialdan atigi 50% foydalanishga erishadi, umumiy bitta gofret yo'qotilishi abrazivdan keyin ~ 250 mkm ga etadi va minimal foydali materialni qoldiradi.
- Past samaradorlik va uzoq ishlab chiqarish tsikllari:Xalqaro ishlab chiqarish statistikasi shuni ko'rsatadiki, 24 soatlik uzluksiz ko'p simli arralash yordamida 10 000 ta gofret ishlab chiqarish ~ 273 kun davom etadi. Bu usul yuqori sirt pürüzlülüğü va ifloslanishi (chang, chiqindi suv) hosil qilganda keng qamrovli uskunalar va sarf materiallarini talab qiladi.
Ushbu muammolarni hal qilish uchun Nankin universiteti professori Xiu Xiangqian jamoasi nuqsonlarni minimallashtirish va samaradorlikni oshirish uchun ultra tezkor lazer texnologiyasidan foydalangan holda SiC uchun yuqori aniqlikdagi lazerli kesish uskunasini ishlab chiqdi. 20 mm SiC ingot uchun bu texnologiya an'anaviy sim arralash bilan solishtirganda gofret hosildorligini ikki baravar oshiradi. Bundan tashqari, lazer bilan kesilgan gofretlar yuqori geometrik bir xillikka ega bo'lib, qalinligi har bir gofret uchun 200 mkm gacha qisqartirish va ishlab chiqarishni yanada oshirish imkonini beradi.
Asosiy afzalliklari:
- 4-6 dyuymli yarim izolyatsion SiC gofretlari va 6 dyuymli o'tkazuvchan SiC ingotlarini kesish uchun tasdiqlangan keng ko'lamli prototip uskunasi bo'yicha ilmiy-tadqiqot ishlari yakunlandi.
- 8 dyuymli quyma tilim tekshirilmoqda.
- Kesish vaqti sezilarli darajada qisqaradi, yillik ishlab chiqarish yuqori va hosildorlik > 50% yaxshilanadi.
4H-N tipidagi XKH ning SiC substrati
Bozor salohiyati:
Ushbu uskuna hozirda yuqori xarajat va eksport cheklovlari bilan Yaponiya importi ustunlik qiladigan 8 dyuymli SiC ingotlarini kesish uchun asosiy yechim bo'lishga tayyor. Lazerli kesish/noziklash uskunasiga ichki talab 1000 donadan oshadi, ammo Xitoyda ishlab chiqarilgan yetuk muqobillar mavjud emas. Nankin universiteti texnologiyasi ulkan bozor qiymati va iqtisodiy salohiyatga ega.
Ko'p materiallarga moslik:
SiC dan tashqari, uskuna galliy nitridi (GaN), alyuminiy oksidi (Al₂O₃) va olmosni lazer bilan qayta ishlashni qo'llab-quvvatlaydi va sanoatda qo'llanilishini kengaytiradi.
SiC gofretni qayta ishlashda inqilob qilib, bu yangilik yarimo'tkazgichlar ishlab chiqarishdagi muhim qiyinchiliklarni hal qiladi va yuqori samarali, energiya tejaydigan materiallarga nisbatan global tendentsiyalarga mos keladi.
Xulosa
Silikon karbid (SiC) substratlarini ishlab chiqarish bo'yicha sanoat yetakchisi sifatida XKH 2-12 dyuymli to'liq o'lchamli SiC substratlarini (jumladan, 4H-N / SEMI tipidagi, 4H / 6H / 3C tipidagi) yuqori o'sish sur'atlariga moslashtirilgan transport vositalariga (NEV, fotovoltasion energiya) (yangi energiya, fotovoltaik energiya) moslashtirishga ixtisoslashgan. 5G aloqa. Katta o'lchamli gofretni kam yo'qotadigan kesish texnologiyasi va yuqori aniqlikdagi ishlov berish texnologiyasidan foydalanib, biz 8 dyuymli substratlarni ommaviy ishlab chiqarishga erishdik va 12 dyuymli o'tkazuvchan SiC kristalli o'sish texnologiyasida yutuqlarga erishdik, bu birlik chip narxini sezilarli darajada kamaytiradi. Oldinga qarab, biz 12 dyuymli substrat rentabelligini global miqyosda raqobatbardosh darajaga ko'tarish uchun ingot darajasidagi lazerli kesish va aqlli stressni boshqarish jarayonlarini optimallashtirishni davom ettiramiz, bu esa mahalliy SiC sanoatiga xalqaro monopoliyalarni buzish va avtomobilsozlik darajasidagi server quvvat chiplari va AI kabi yuqori darajadagi domenlarda kengaytiriladigan ilovalarni tezlashtirish imkonini beradi.
4H-N tipidagi XKH ning SiC substrati
Xabar vaqti: 2025-yil 15-avgust