Q: Kodi ndi ukadaulo uti waukulu womwe umagwiritsidwa ntchito podula ndi kukonza SiC wafer?
A:Silikoni kabide (SiC) ndi yolimba kwambiri kuposa diamondi ndipo imaonedwa kuti ndi chinthu cholimba kwambiri komanso chophwanyika. Njira yodulira, yomwe imaphatikizapo kudula makhiristo okulirapo kukhala ma wafers owonda, imatenga nthawi yambiri ndipo imayamba kusweka. Monga gawo loyamba muSiCKukonza makristalo amodzi, ubwino wa kudula umakhudza kwambiri kupukutira, kupukuta, ndi kupukuta pambuyo pake. Kudula nthawi zambiri kumayambitsa ming'alu pamwamba ndi pansi pa nthaka, zomwe zimawonjezera kuchuluka kwa kusweka kwa wafer komanso ndalama zopangira. Chifukwa chake, kuwongolera kuwonongeka kwa ming'alu pamwamba pa kudula ndikofunikira kwambiri pakupititsa patsogolo kupanga zida za SiC.
Njira zodulira za SiC zomwe zanenedwa pano zikuphatikizapo kudula kosasinthika, kudula kosasinthika, kudula ndi laser, kusamutsa zigawo (kupatula kozizira), ndi kudula kwa magetsi. Pakati pa izi, kudula kwa waya wambiri pogwiritsa ntchito zida zodulira zosasinthika ndi njira yomwe imagwiritsidwa ntchito kwambiri pokonza makristalo a SiC single. Komabe, pamene kukula kwa ingot kumafika mainchesi 8 kapena kupitirira apo, kudula waya kwachikhalidwe kumakhala kosathandiza chifukwa cha kufunikira kwakukulu kwa zida, mtengo, komanso magwiridwe antchito ochepa. Pali kufunikira kwaukadaulo wodula wotsika, wotsika mtengo, komanso wogwira ntchito bwino.
Q: Kodi ubwino wa kudula ndi laser ndi wotani poyerekeza ndi kudula kwachikhalidwe kwa waya wambiri?
A: Kudula waya wachikhalidweSiC ingotmotsatira njira inayake m'zigawo zokhuthala ma microns mazana angapo. Zidutswazo zimaphwanyidwa pogwiritsa ntchito slurry ya diamondi kuti zichotse zizindikiro za macheka ndi kuwonongeka kwa pansi pa nthaka, kutsatiridwa ndi chemical mechanical polishing (CMP) kuti zikwaniritse kulinganiza kwapadziko lonse lapansi, kenako zimatsukidwa kuti zipeze ma wafer a SiC.
Komabe, chifukwa cha kuuma kwake komanso kufooka kwake, njira izi zitha kuyambitsa kupindika, ming'alu, kusweka kwakukulu, ndalama zambiri zopangira, komanso zimapangitsa kuti pamwamba pake pakhale kuuma kwambiri komanso kuipitsidwa (fumbi, madzi otayira, ndi zina zotero). Kuphatikiza apo, kudula waya kumakhala kochedwa ndipo kumabweretsa phindu lochepa. Ziwerengero zikuwonetsa kuti kudula waya wachikhalidwe kumafikira pafupifupi 50% yokha ya zinthu zomwe zimagwiritsidwa ntchito, ndipo mpaka 75% ya zinthuzo zimatayika pambuyo popukuta ndi kupera. Deta yoyambirira yopanga zinthu zakunja idawonetsa kuti zingatenge masiku pafupifupi 273 opanga maola 24 mosalekeza kuti apange ma wafer 10,000 - nthawi yambiri.
M'dziko muno, makampani ambiri okulitsa makristalo a SiC akuyang'ana kwambiri pakuwonjezera mphamvu ya uvuni. Komabe, m'malo mongokulitsa zotulutsa, ndikofunikira kwambiri kuganizira momwe mungachepetsere kutayika—makamaka pamene zokolola za kukula kwa makristalo sizili bwino.
Zipangizo zodulira pogwiritsa ntchito laser zimatha kuchepetsa kwambiri kutayika kwa zinthu ndikuwonjezera phindu. Mwachitsanzo, kugwiritsa ntchito chida chimodzi cha 20 mmSiC ingotKudula waya kumatha kutulutsa ma wafer pafupifupi 30 okhala ndi makulidwe a 350 μm. Kudula kwa laser kumatha kutulutsa ma wafer oposa 50. Ngati makulidwe a wafer achepetsedwa kufika pa 200 μm, ma wafer oposa 80 amatha kupangidwa kuchokera ku ingot yomweyo. Ngakhale kudula waya kumagwiritsidwa ntchito kwambiri pa ma wafer a mainchesi 6 kapena kuposerapo, kudula ingot ya SiC ya mainchesi 8 kungatenge masiku 10-15 pogwiritsa ntchito njira zachikhalidwe, zomwe zimafuna zida zapamwamba komanso kuwononga ndalama zambiri komanso kugwiritsa ntchito bwino ntchito. Pansi pa izi, ubwino wa kudula kwa laser umaonekera bwino, zomwe zimapangitsa kuti ikhale ukadaulo waukulu wamtsogolo wa ma wafer a mainchesi 8.
Ndi kudula kwa laser, nthawi yodula pa wafer ya mainchesi 8 ikhoza kukhala yosakwana mphindi 20, ndipo kutayika kwa zinthu pa wafer iliyonse kumakhala kosakwana 60 μm.
Mwachidule, poyerekeza ndi kudula kwa waya wambiri, kudula kwa laser kumapereka liwiro lalikulu, phindu labwino, kutayika kochepa kwa zinthu, komanso kukonza koyera.
Q: Kodi ndi mavuto ati akuluakulu aukadaulo omwe amakumana nawo podula SiC laser?
Yankho: Njira yodulira laser imaphatikizapo magawo awiri akuluakulu: kusintha kwa laser ndi kulekanitsa wafer.
Chofunika kwambiri pakusintha kwa laser ndi kupanga ma beam ndi kukonza ma parameter. Ma parameter monga mphamvu ya laser, kukula kwa malo, ndi liwiro la scan zonse zimakhudza ubwino wa ablation ya zinthu ndi kupambana kwa kulekanitsa kwa wafer pambuyo pake. Ma geometry a malo osinthidwawo amatsimikizira kukhwima kwa pamwamba ndi kuuma kwa kulekanitsa. Kukhwima kwakukulu kwa pamwamba kumavuta kupukutira pambuyo pake ndikuwonjezera kutayika kwa zinthu.
Pambuyo posintha, kulekanitsa wafer nthawi zambiri kumachitika kudzera mu mphamvu zodula, monga kusweka kwa chimfine kapena kupsinjika kwa makina. Makina ena apakhomo amagwiritsa ntchito ma transducers a ultrasound kuti apangitse kugwedezeka kuti alekanitse, koma izi zingayambitse chips ndi zolakwika m'mphepete, zomwe zimachepetsa phindu lomaliza.
Ngakhale kuti magawo awiriwa si ovuta kwenikweni, kusagwirizana kwa mtundu wa kristalo—chifukwa cha njira zosiyanasiyana zokulira, kuchuluka kwa mankhwala opangidwa ndi doping, ndi kugawa kwamkati kwa kupsinjika—kumakhudza kwambiri kuvutika kudula, kukolola, ndi kutayika kwa zinthu. Kungozindikira madera ovuta ndikusintha madera ojambulira laser sikungathandize kwambiri zotsatira zake.
Chinsinsi cha kugwiritsa ntchito njira zambiri chili pakupanga njira zatsopano ndi zida zomwe zingagwirizane ndi mitundu yosiyanasiyana ya makristalo kuchokera kwa opanga osiyanasiyana, kukonza magwiridwe antchito, ndikupanga makina odulira laser omwe amagwiritsidwa ntchito padziko lonse lapansi.
Q: Kodi ukadaulo wodula laser ungagwiritsidwe ntchito pazinthu zina za semiconductor kupatula SiC?
A: Ukadaulo wodula laser wakhala ukugwiritsidwa ntchito pazinthu zosiyanasiyana. Mu ma semiconductors, poyamba unkagwiritsidwa ntchito podula ma wafer ndipo kuyambira pamenepo wakula mpaka kudula makristasi akuluakulu amodzi.
Kupatula SiC, kudula kwa laser kungagwiritsidwenso ntchito pazinthu zina zolimba kapena zofooka monga diamondi, gallium nitride (GaN), ndi gallium oxide (Ga₂O₃). Kafukufuku woyambirira pa zipangizozi wasonyeza kuthekera ndi ubwino wa kudula kwa laser pa ntchito za semiconductor.
Q: Kodi pali zida zokhwima zodulira laser m'nyumba? Kodi kafukufuku wanu uli pa siteji iti?
Yankho: Zipangizo zodulira za laser za SiC zazikulu zimaonedwa kuti ndi zida zofunika kwambiri mtsogolo mwa kupanga mawafa a SiC a mainchesi 8. Pakadali pano, Japan yokha ndi yomwe ingapereke machitidwe otere, ndipo ndi okwera mtengo ndipo amadalira zoletsa kutumiza kunja.
Kufunika kwa makina odulira/kuchepetsa laser m'nyumba kukuyerekezeredwa kuti kuli pafupifupi mayunitsi 1,000, kutengera mapulani opanga SiC ndi mphamvu yomwe ilipo yodulira waya. Makampani akuluakulu am'nyumba ayika ndalama zambiri pakupanga, koma palibe zida zamakono zogulitsa zomwe zafika pakukula m'mafakitale.
Magulu ofufuza akhala akupanga ukadaulo wapadera wochotsa laser kuyambira mu 2001 ndipo tsopano awonjezera izi mpaka kudula ndi kupukuta kwa SiC laser kwa mainchesi akuluakulu. Apanga njira yoyesera ndi njira zodulira zomwe zingathe: Kudula ndi kuchepetsa ma wafers a SiC a mainchesi 4-6 oteteza SiC Kudula ma ingots a SiC otsogolera mainchesi 6-8 Mayeso a magwiridwe antchito: mainchesi 6-8 oteteza SiC: nthawi yodulira mphindi 10-15/wafer; kutayika kwa zinthu <30 μm6-8 mainchesi otsogolera SiC: nthawi yodulira mphindi 14-20/wafer; kutayika kwa zinthu <60 μm
Kuchuluka kwa zokolola za wafer kwawonjezeka ndi zoposa 50%
Pambuyo poduladula, ma wafer amakwaniritsa miyezo ya dziko lonse ya geometry pambuyo popera ndi kupukuta. Kafukufuku akuwonetsanso kuti zotsatira za kutentha zomwe zimayambitsidwa ndi laser sizimakhudza kwambiri kupsinjika kapena geometry m'ma wafer.
Zipangizo zomwezi zagwiritsidwanso ntchito kutsimikizira kuthekera kodula diamondi, GaN, ndi Ga₂O₃ makhiristo amodzi.
Nthawi yotumizira: Meyi-23-2025