Siliciumcarbide (SiC) is niet alleen een cruciale technologie voor de nationale defensie, maar ook een cruciaal materiaal voor de wereldwijde auto- en energiesector. Als eerste cruciale stap in de verwerking van SiC-monokristallen bepaalt waferslicing direct de kwaliteit van de daaropvolgende verdunning en polijsting. Traditionele slicingmethoden veroorzaken vaak scheuren aan het oppervlak en daaronder, waardoor de kans op waferbreuk en de productiekosten toenemen. Het beheersen van schade door scheuren aan het oppervlak is daarom essentieel voor de ontwikkeling van SiC-apparatuur.
Momenteel kent het snijden van SiC-staven twee grote uitdagingen:
- Hoog materiaalverlies bij traditioneel meerdraads zagen:De extreme hardheid en broosheid van SiC maken het gevoelig voor kromtrekken en scheuren tijdens het zagen, slijpen en polijsten. Volgens gegevens van Infineon behaalt traditioneel reciprocating diamant-harsgebonden meerdraads zagen slechts 50% materiaalbenutting tijdens het zagen, met een totaal verlies van ~250 μm per wafer na het polijsten, waardoor er minimaal bruikbaar materiaal overblijft.
- Lage efficiëntie en lange productiecycli:Internationale productiestatistieken tonen aan dat de productie van 10.000 wafers met 24-uurs continu zagen met meerdere draden ongeveer 273 dagen duurt. Deze methode vereist uitgebreide apparatuur en verbruiksartikelen, en genereert een hoge oppervlakteruwheid en vervuiling (stof, afvalwater).
Om deze problemen aan te pakken, heeft het team van professor Xiu Xiangqian aan de Universiteit van Nanjing uiterst nauwkeurige laserslicingapparatuur voor SiC ontwikkeld. Hierbij wordt gebruikgemaakt van ultrasnelle lasertechnologie om defecten te minimaliseren en de productiviteit te verhogen. Voor een SiC-staaf van 20 mm verdubbelt deze technologie de waferopbrengst in vergelijking met traditioneel draadzagen. Bovendien vertonen de lasergesneden wafers een superieure geometrische uniformiteit, waardoor de dikte per wafer met 200 μm kan worden teruggebracht en de output verder kan worden verhoogd.
Belangrijkste voordelen:
- Voltooiing van R&D voor grootschalige prototype-apparatuur, gevalideerd voor het snijden van 4-6-inch semi-isolerende SiC-wafers en 6-inch geleidende SiC-staven.
- Het snijden van een 8-inch staaf wordt momenteel geverifieerd.
- Aanzienlijk kortere snijtijd, hogere jaarlijkse productie en >50% opbrengstverbetering.
XKH's SiC-substraat van het type 4H-N
Marktpotentieel:
Deze apparatuur staat op het punt de kernoplossing te worden voor het snijden van 8-inch SiC-staven, een markt die momenteel gedomineerd wordt door Japanse import met hoge kosten en exportbeperkingen. De binnenlandse vraag naar laserslicing-/verdunningsapparatuur bedraagt meer dan 1000 stuks, maar er bestaan nog geen volwaardige Chinese alternatieven. De technologie van de Universiteit van Nanjing heeft een enorme marktwaarde en economisch potentieel.
Multi-materiaal compatibiliteit:
Naast SiC ondersteunt de apparatuur ook de laserbewerking van galliumnitride (GaN), aluminiumoxide (Al₂O₃) en diamant, waardoor de industriële toepassingen ervan worden uitgebreid.
Door een revolutie teweeg te brengen in de verwerking van SiC-wafers, pakt deze innovatie belangrijke knelpunten in de halfgeleiderproductie aan en sluit het tegelijkertijd aan bij wereldwijde trends op het gebied van hoogwaardige, energiezuinige materialen.
Conclusie
Als marktleider in de productie van siliciumcarbide (SiC) substraten is XKH gespecialiseerd in de levering van SiC-substraten van 2 tot 12 inch (inclusief 4H-N/SEMI-type, 4H/6H/3C-type) op ware grootte, speciaal ontwikkeld voor sectoren met een hoge groei, zoals nieuwe energievoertuigen (NEV's), fotovoltaïsche (PV) energieopslag en 5G-communicatie. Door gebruik te maken van low-loss slicingtechnologie voor grote wafers en zeer nauwkeurige verwerkingstechnologie, hebben we de massaproductie van 8 inch substraten en doorbraken in de groeitechnologie voor geleidende SiC-kristallen van 12 inch bereikt, waardoor de kosten per chip aanzienlijk zijn verlaagd. In de toekomst blijven we lasersnijden op ingotniveau en intelligente spanningscontroleprocessen optimaliseren om de opbrengst van 12-inch substraten te verhogen naar wereldwijd concurrerende niveaus. Hiermee krijgen de binnenlandse SiC-industrie de mogelijkheid om internationale monopolies te doorbreken en schaalbare toepassingen in high-end domeinen zoals chips van autokwaliteit en AI-servervoedingen te versnellen.
XKH's SiC-substraat van het type 4H-N
Plaatsingstijd: 15-08-2025