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突破!南京大學(xué)推出碳化硅激光切片技術(shù)

來源:半導(dǎo)體信息2024-04-22 我要評論(0 )   

近日,南京大學(xué)成功研發(fā)出大尺寸碳化硅激光切片設(shè)備與技術(shù),標志著我國在第三代半導(dǎo)體材料加工設(shè)備領(lǐng)域取得重要進展。該技術(shù)不僅解決了傳統(tǒng)切割技術(shù)中的高材料損耗問題...

近日,南京大學(xué)成功研發(fā)出大尺寸碳化硅激光切片設(shè)備與技術(shù),標志著我國在第三代半導(dǎo)體材料加工設(shè)備領(lǐng)域取得重要進展。該技術(shù)不僅解決了傳統(tǒng)切割技術(shù)中的高材料損耗問題,還大幅提高了生產(chǎn)效率,對推動碳化硅器件制造技術(shù)的發(fā)展具有重大意義。

碳化硅(SiC)作為一種關(guān)鍵的戰(zhàn)略材料,對國防安全、全球汽車產(chǎn)業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)都至關(guān)重要。南京大學(xué)研發(fā)的這項新技術(shù),針對碳化硅單晶加工過程中的切片性能進行了重要改進,能夠有效控制晶片表層裂紋損傷,從而提高后續(xù)薄化、拋光的加工水平。
“傳統(tǒng)的多線切割技術(shù)在加工碳化硅時存在材料損耗率高和加工周期長的問題,這不僅增加了生產(chǎn)成本,也限制了產(chǎn)能。”項目負責人介紹,傳統(tǒng)方法在切割環(huán)節(jié)的材料利用率僅為50%,而經(jīng)過拋光研磨后的材料損耗高達75%。
圖片
圖源:南京大學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)移中心
為了克服這些挑戰(zhàn),南京大學(xué)的技術(shù)團隊采用激光切片設(shè)備,顯著降低了材料損耗,并提升了生產(chǎn)效率。以一個20毫米的SiC晶錠為例,傳統(tǒng)線鋸技術(shù)能生產(chǎn)30片350微米的晶圓,而激光切片技術(shù)能生產(chǎn)50多片,甚至在優(yōu)化晶圓幾何特性后,可以將單片晶圓厚度減少到200微米,從而使單個晶錠生產(chǎn)的晶圓數(shù)量超過80片。
此外,南京大學(xué)研發(fā)的激光切片設(shè)備在切割時間上也具有顯著優(yōu)勢。6英寸半絕緣/導(dǎo)電型碳化硅晶錠的單片切割時間不超過15分鐘,單臺設(shè)備的年產(chǎn)量可達30000片以上,且單片損耗得到有效控制,半絕緣碳化硅晶錠單片損耗控制在30微米以內(nèi),導(dǎo)電型則在60微米以內(nèi),產(chǎn)片率提升超過50%。
在市場應(yīng)用前景方面,大尺寸碳化硅激光切片設(shè)備將成為未來8英寸碳化硅晶錠切片的核心設(shè)備。目前,此類設(shè)備僅有日本能夠提供,價格昂貴且對中國實行禁運。國內(nèi)需求超過1000臺,而南京大學(xué)研發(fā)的設(shè)備不僅可用于碳化硅晶錠切割和晶片減薄,還適用于氮化鎵、氧化鎵、金剛石等材料的激光加工,具有廣闊的市場應(yīng)用前景。


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南京大學(xué)碳化硅激光切片技術(shù)
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