Baru-baru ini, Universiti Nanjing telah berjaya membangunkan peralatan dan teknologi penghirisan laser silikon karbida (SiC) berskala besar, menandakan kemajuan yang ketara dalam bidang peralatan pemprosesan bahan semikonduktor generasi ketiga di China. Teknologi ini bukan sahaja menyelesaikan isu kehilangan bahan yang tinggi dalam teknik pemotongan tradisional tetapi juga meningkatkan kecekapan pengeluaran dengan ketara, memberikan sumbangan besar kepada pembangunan teknologi pembuatan peranti silikon karbida.
Silikon karbida (SiC), sebagai bahan strategik utama, adalah penting untuk keselamatan pertahanan negara, industri automotif global dan industri tenaga. Teknologi baharu yang dibangunkan oleh Universiti Nanjing telah membuat peningkatan ketara dalam prestasi penghirisan semasa proses pemprosesan kristal tunggal silikon karbida. Ia boleh mengawal kerosakan retak permukaan wafer dengan berkesan, dengan itu meningkatkan tahap pemprosesan penipisan dan penggilap seterusnya.
"Teknologi pemotongan berbilang wayar tradisional mempunyai kehilangan bahan yang tinggi dan kitaran pemprosesan yang panjang apabila memproses silikon karbida, yang bukan sahaja meningkatkan kos pengeluaran tetapi juga mengehadkan kapasiti," jelas ketua projek itu. Kadar penggunaan bahan kaedah tradisional dalam pautan pemotongan hanya 50%, dan kehilangan bahan selepas menggilap dan mengisar adalah setinggi 75%.
Untuk mengatasi cabaran ini, pasukan teknikal di Universiti Nanjing menggunakan peralatan penghirisan laser, dengan ketara mengurangkan kehilangan bahan dan meningkatkan kecekapan pengeluaran. Sebagai contoh, jongkong SiC 20mm boleh menghasilkan lebih daripada 50 wafer menggunakan teknologi penghirisan laser, berbanding 30 wafer 350 mikron yang dihasilkan oleh teknologi gergaji dawai tradisional. Selepas mengoptimumkan ciri geometri wafer, ketebalan wafer tunggal boleh dikurangkan kepada 200 mikron, membolehkan satu jongkong menghasilkan lebih daripada 80 wafer.
Di samping itu, peralatan penghirisan laser yang dibangunkan oleh Universiti Nanjing juga mempunyai kelebihan yang ketara dalam masa pemotongan. Masa pemotongan hirisan tunggal bagi jongkong separa penebat/konduktif silikon karbida 6-inci tidak melebihi 15 minit dan output tahunan bagi satu peranti boleh mencapai lebih daripada 30,000 keping. Kerugian setiap keping dikawal dengan berkesan, dengan kehilangan jongkong silikon karbida separa penebat dikawal dalam 30 mikron dan jenis konduktif dalam 60 mikron, meningkatkan kadar hasil lebih daripada 50%.
Dari segi prospek aplikasi pasaran, peralatan penghirisan laser silikon karbida berskala besar akan menjadi peralatan teras untuk menghiris jongkong silikon karbida 8-inci pada masa hadapan. Pada masa ini, hanya Jepun boleh menyediakan peralatan sedemikian, yang mahal dan dikenakan embargo terhadap China. Permintaan domestik melebihi 1,000 unit dan peralatan yang dibangunkan oleh Universiti Nanjing bukan sahaja boleh digunakan untuk pemotongan jongkong silikon karbida dan penipisan wafer tetapi juga untuk pemprosesan laser bahan seperti galium nitrida, galium oksida dan berlian. , menunjukkan prospek aplikasi pasaran yang luas.
