Vifaa vya Kukata kwa Leza kwa Usahihi wa Juu kwa Wafers za SiC za Inchi 8: Teknolojia Kuu kwa Usindikaji wa Wafers za SiC za Baadaye

Kabidi ya silikoni (SiC) si teknolojia muhimu tu kwa ulinzi wa taifa bali pia ni nyenzo muhimu kwa tasnia ya magari na nishati duniani. Kama hatua ya kwanza muhimu katika usindikaji wa fuwele moja ya SiC, kukata kabati huamua moja kwa moja ubora wa kukonda na kung'arisha baadaye. Mbinu za kitamaduni za kukata kabati mara nyingi huanzisha nyufa za uso na chini ya uso, na kuongeza viwango vya kuvunjika kwa kabati na gharama za utengenezaji. Kwa hivyo, kudhibiti uharibifu wa nyufa za uso ni muhimu kwa kuendeleza utengenezaji wa vifaa vya SiC.

Kwa sasa, kukata kwa ingot ya SiC kunakabiliwa na changamoto mbili kuu:

1. Upotevu mkubwa wa nyenzo katika kukata kwa waya nyingi kwa njia ya jadi:Ugumu na udhaifu mkubwa wa SiC huifanya iwe rahisi kupindika na kupasuka wakati wa kukata, kusaga, na kung'arisha. Kulingana na data ya Infineon, kukata kwa waya nyingi kwa kutumia waya wa almasi unaorudishwa kwa resini ya almasi kwa njia ya jadi kunafanikisha matumizi ya nyenzo ya 50% pekee katika kukata, huku hasara ya jumla ya kaki moja ikifikia ~250 μm baada ya kung'arisha, na kuacha nyenzo chache zinazoweza kutumika.
2. Ufanisi mdogo na mizunguko mirefu ya uzalishaji​:Takwimu za uzalishaji wa kimataifa zinaonyesha kwamba kutengeneza wafer 10,000 kwa kutumia kukata kwa waya nyingi mfululizo kwa saa 24 huchukua takriban siku 273. Njia hii inahitaji vifaa vingi na vifaa vya matumizi huku ikitoa ukali mwingi wa uso na uchafuzi wa mazingira (vumbi, maji machafu).

Ili kushughulikia masuala haya, timu ya Profesa Xiu Xiangqian katika Chuo Kikuu cha Nanjing imeunda vifaa vya kukata leza vyenye usahihi wa hali ya juu kwa ajili ya SiC, ikitumia teknolojia ya leza ya kasi ya juu ili kupunguza kasoro na kuongeza tija. Kwa ingot ya SiC ya 20-mm, teknolojia hii huongeza maradufu mavuno ya wafer ikilinganishwa na kukata waya kwa njia ya jadi. Zaidi ya hayo, wafer zilizokatwa kwa leza huonyesha usawa wa kijiometri bora, kuwezesha kupunguza unene hadi 200 μm kwa wafer na kuongeza zaidi matokeo.

Faida Muhimu:

• Utafiti na Maendeleo uliokamilika kwenye vifaa vikubwa vya mfano, vilivyothibitishwa kwa ajili ya kukata wafers za SiC zenye insulation ya nusu ya inchi 4–6 na ingots za SiC zinazopitisha umeme za inchi 6.
• Kukata ingot ya inchi 8 kunathibitishwa.
• Muda mfupi sana wa kukata, uzalishaji wa juu wa mwaka, na uboreshaji wa mavuno zaidi ya 50%.

Sehemu ndogo ya XKH ya SiC ya aina ya 4H-N

Uwezo wa Soko:

Vifaa hivi viko tayari kuwa suluhisho kuu la kukata ingot ya SiC ya inchi 8, ambayo kwa sasa inaongozwa na uagizaji wa Kijapani wenye gharama kubwa na vikwazo vya usafirishaji nje. Mahitaji ya ndani ya vifaa vya kukata/kupunguza kwa leza yanazidi vitengo 1,000, lakini hakuna njia mbadala zilizotengenezwa China zilizokomaa. Teknolojia ya Chuo Kikuu cha Nanjing ina thamani kubwa ya soko na uwezo wa kiuchumi.

Utangamano wa Nyenzo Nyingi​​:

Zaidi ya SiC, vifaa hivyo vinasaidia usindikaji wa leza wa gallium nitride (GaN), oksidi ya alumini (Al₂O₃), na almasi, na hivyo kupanua matumizi yake ya viwandani.

Kwa kuleta mapinduzi katika usindikaji wa wafer wa SiC, uvumbuzi huu unashughulikia vikwazo muhimu katika utengenezaji wa nusu-semiconductor huku ukiendana na mitindo ya kimataifa kuelekea vifaa vyenye utendaji wa juu na vinavyotumia nishati kwa ufanisi.

Hitimisho

Kama kiongozi wa tasnia katika utengenezaji wa substrate za silicon carbide (SiC), ​​XKH inataalamu katika kutoa substrate za SiC zenye ukubwa kamili wa inchi 2-12 (ikiwa ni pamoja na aina ya 4H-N/SEMI, aina ya 4H/6H/3C) zilizoundwa kwa sekta zinazokua kwa kasi kama vile magari mapya ya nishati (NEVs), uhifadhi wa nishati ya photovoltaic (PV), na mawasiliano ya 5G. Kwa kutumia teknolojia ya kukata vipande vya wafer vyenye ukubwa mkubwa na teknolojia ya usindikaji wa usahihi wa hali ya juu, tumefanikisha uzalishaji mkubwa wa substrate za inchi 8 na mafanikio katika teknolojia ya ukuaji wa fuwele za SiC zenye upitishaji wa inchi 12, na kupunguza kwa kiasi kikubwa gharama za chip kwa kila kitengo. Tukiendelea mbele, tutaendelea kuboresha michakato ya kukata leza ya kiwango cha ingot na udhibiti wa msongo wa akili ili kuinua mavuno ya substrate ya inchi 12 hadi viwango vya ushindani duniani, kuiwezesha tasnia ya ndani ya SiC kuvunja ukiritimba wa kimataifa na kuharakisha matumizi yanayoweza kupanuliwa katika nyanja za hali ya juu kama vile chipsi za kiwango cha magari na vifaa vya umeme vya seva ya AI.

Sehemu ndogo ya XKH ya SiC ya aina ya 4H-N