Кремний карбиді (SiC) ұлттық қорғаныс үшін маңызды технология ғана емес, сонымен қатар жаһандық автомобиль және энергетика өнеркәсібі үшін негізгі материал болып табылады. SiC монокристалды өңдеудегі бірінші маңызды қадам ретінде пластинаны кесу кейінгі жұқарту және жылтырату сапасын тікелей анықтайды. Дәстүрлі кесу әдістері көбінесе беткі және жер асты жарықтарын енгізеді, пластинаның сыну жылдамдығын және өндіріс шығындарын арттырады. Сондықтан бетіндегі жарықшақтардың зақымдануын бақылау SiC құрылғыларының өндірісін ілгерілету үшін өте маңызды.
Қазіргі уақытта SiC құймасын кесу екі негізгі проблемаға тап болады:
- Дәстүрлі көп сымды аралауда жоғары материал шығыны:SiC өте қаттылығы мен сынғыштығы оны кесу, тегістеу және жылтырату кезінде деформацияға және жарылуға бейім етеді. Infineon деректеріне сәйкес, дәстүрлі поршеньді алмазды шайырмен байланыстырылған көп сымды аралау кесу кезінде материалды тек 50% пайдалануды қамтамасыз етеді, жылтыратудан кейін жалпы бір пластинаның жоғалуы ~ 250 мкм жетеді, ең аз қолдануға болатын материал қалдырады.
- Төмен тиімділік және ұзақ өндірістік циклдар:Халықаралық өндіріс статистикасы 24 сағаттық үздіксіз көп сымды аралау арқылы 10 000 пластинаны өндіру ~273 күнді қажет ететінін көрсетеді. Бұл әдіс жоғары беттің кедір-бұдыры мен ластануын (шаң, ағынды су) тудыра отырып, кең көлемдегі жабдықтар мен шығын материалдарын қажет етеді.
Осы мәселелерді шешу үшін Нанкин университетіндегі профессор Сиу Сянцянның командасы ақауларды азайту және өнімділікті арттыру үшін өте жылдам лазер технологиясын қолдана отырып, SiC үшін жоғары дәлдіктегі лазерлік кесу жабдығын әзірледі. 20 мм SiC құймасы үшін бұл технология дәстүрлі сым аралаумен салыстырғанда пластинаның өнімділігін екі есе арттырады. Сонымен қатар, лазермен кесілген пластиналар қалыңдығын бір вафлиге 200 мкм-ге дейін азайтуға және өнімді одан әрі арттыруға мүмкіндік беретін жоғары геометриялық біркелкілігін көрсетеді.
Негізгі артықшылықтар:
- 4–6 дюймдік жартылай оқшаулағыш SiC пластиналары мен 6 дюймдік өткізгіш SiC құймаларын кесу үшін расталған кең ауқымды прототиптік жабдықта ҒЗТКЖ аяқталды.
- 8 дюймдік құйманы кесу тексерілуде.
- Кесу уақыты айтарлықтай қысқарады, жылдық өнім жоғарылайды және кірістілік >50% жақсарады.
4H-N типті XKH-ның SiC субстраты
Нарық әлеуеті:
Бұл жабдық 8 дюймдік SiC құймаларын кесу үшін негізгі шешім болуға дайын, қазіргі уақытта жоғары шығындар мен экспорттық шектеулері бар жапон импорты басым. Лазерлік кесу/жіңішкерту жабдығына ішкі сұраныс 1000 бірліктен асады, бірақ Қытайда жасалған жетілген баламалар жоқ. Нанкин университетінің технологиясы орасан зор нарықтық құндылық пен экономикалық әлеуетке ие.
Көп материалды үйлесімділік:
SiC-тен басқа жабдық галий нитриді (GaN), алюминий оксиді (Al₂O₃) және алмазды лазерлік өңдеуді қолдайды, оның өнеркәсіптік қолдану аясын кеңейтеді.
SiC пластинкаларын өңдеуде төңкеріс жасай отырып, бұл жаңалық жартылай өткізгіштер өндірісіндегі маңызды кедергілерді шеше отырып, өнімділігі жоғары, энергияны үнемдейтін материалдарға қатысты жаһандық трендтерге сәйкес келеді.
Қорытынды
Кремний карбиді (SiC) субстрат өндірісіндегі саланың көшбасшысы ретінде XKH 2-12 дюймдік толық өлшемді SiC субстраттарын (соның ішінде 4H-N/SEMI-түрі, 4H/6H/3C типті) қамтамасыз етуге маманданған (соның ішінде 4H-N/6H/3C типті) жоғары өсетін көлік құралдарына (NEV энергиясы және фотоэнергияны сақтау сияқты) бейімделген. 5G байланысы. Үлкен өлшемді вафлиді аз шығынмен кесу технологиясын және жоғары дәлдіктегі өңдеу технологиясын қолдана отырып, біз 8 дюймдік субстраттардың жаппай өндірісіне және 12 дюймдік өткізгіш SiC кристалын өсіру технологиясында жетістіктерге қол жеткіздік, бұл бір чиптің құнын айтарлықтай төмендетеді. Алға қарай, біз 12 дюймдік субстрат өнімділігін жаһандық бәсекеге қабілетті деңгейге көтеру үшін құйма деңгейіндегі лазерлік кесуді және интеллектуалды кернеуді басқару процестерін оңтайландыруды жалғастырамыз, бұл отандық SiC индустриясына халықаралық монополияларды бұзуға және автомобильдік деңгейдегі серверлік чиптер мен AI Power supplies сияқты жоғары деңгейлі домендерде масштабталатын қолданбаларды жеделдетуге мүмкіндік береді.
4H-N типті XKH-ның SiC субстраты
Жіберу уақыты: 15 тамыз 2025 ж