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新型激光材料加工專利大幅提升SiC生產(chǎn)率

作者: 時(shí)間:2017-02-03 來(lái)源:激光世界 收藏

  日本 DISCO 公司的科學(xué)家們使用一種稱為關(guān)鍵無(wú)定形黑色重復(fù)吸收(key amorphous-black repetitive absorption,KABRA)的專利和正在申請(qǐng)專利的激光材料加工技術(shù),可以將碳化硅()晶圓的生產(chǎn)率提升到原來(lái)的四倍,并且在提高產(chǎn)量的同時(shí)減少材料損耗。該技術(shù)適用于單晶和多晶錠,不管晶體層的取向如何。目前, 功率器件在市場(chǎng)中的滲透較慢,主要是因?yàn)槠洚a(chǎn)量小、且生產(chǎn)成本高。然而,KABRA 方法能夠顯著提高 器件的產(chǎn)量,并且應(yīng)該能夠使 SiC 器件作為功率器件、空間反射鏡、超穩(wěn)定光學(xué)模具和輻射熱測(cè)量計(jì)等產(chǎn)品而獲得更多的市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力量。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201702/343443.htm

  為了使用厚度為 20mm、直徑為4英寸的晶錠生產(chǎn)厚度為 350μm 的SiC 晶圓,傳統(tǒng)的使用金剛石線鋸的加工工藝,切割每片晶圓需要 1.6~2.4小時(shí),隨后還要進(jìn)行雙面研磨工藝和最終拋光工藝,從一個(gè)晶錠生產(chǎn) 30片晶圓,總共需要 2.5~3.5 天的時(shí)間。雖然許多拋光工藝正在開(kāi)發(fā)中,但 SiC 仍然是一種非常堅(jiān)硬的易碎材料,由于在機(jī)械切割過(guò)程中形成深的起伏凹槽,所以 SiC 必須非常仔細(xì)地進(jìn)行研磨。

  KABRA晶圓分離

  從其名字上可以看出,KABRA 工藝本質(zhì)上將激光聚焦在 SiC 晶片的內(nèi)部,通過(guò)重復(fù)通過(guò)或“無(wú)定形黑色重復(fù)吸收”,將 SiC 分解成無(wú)定形硅和無(wú)定形碳,并形成作為晶圓分離基點(diǎn)的一層,即黑色無(wú)定形層吸收更多的光,從而能夠很容易地分離晶圓(見(jiàn)圖 1)。

  與傳統(tǒng)工藝中的 1.6~2.4 小時(shí)相比,KABRA 工藝僅用 25 分鐘來(lái)分離每片晶圓,與使用常規(guī)切片工藝、每片晶圓將帶來(lái) 200μm 的材料損耗相比,KABRA 工藝在分離期間并不產(chǎn)生材料損耗。此外,金剛石鋸片分離的晶圓需要 16 小時(shí)的最終研磨時(shí)間,這在 KABRA 工藝中也是不需要的。

  總之,利用傳統(tǒng)工藝,從一個(gè)晶錠中生產(chǎn)出 30 片晶圓,需要 2.5~3.5天的時(shí)間 ;而使用 KABRA 工藝,從一個(gè)晶錠中生產(chǎn)出 44 片晶圓,僅需要 18 小時(shí)的時(shí)間,這相當(dāng)于 3~5 倍的生產(chǎn)率提升(或者說(shuō)產(chǎn)能大約為原來(lái)的四倍)。



關(guān)鍵詞: SiC

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