Достигнут крупный прорыв в отечественной технологии лазерной скрытой резки
2026-04-14
Достигнут крупный прорыв в отечественной технологии лазерной скрытой резки
Недавно в рамках исследовательского проекта «Jiangsu Jicui» под названием «Разработка технологии лазерной скрытой резки 6-дюймовых слитков карбида кремния» — реализуемого совместно компанией Jiangsu Third-Generation Semiconductor Research Institute Co., Ltd. и Национальным центром инноваций в области полупроводников третьего поколения (Сучжоу) — был достигнут крупный технологический прорыв. Данная технология позволила совершить ряд ключевых усовершенствований в таких областях, как эффективность резки, выход годных изделий, контроль повреждений и точность утонения слитков карбида кремния. Ожидается, что она позволит существенно снизить затраты на обработку крупногабаритных подложек из карбида кремния и будет способствовать высококачественному развитию индустрии широкозонных полупроводников.
Применительно к 6-дюймовым слиткам карбида кремния время лазерной резки одной пластины составляет менее 9,5 минут (что означает почти 20-кратное повышение эффективности резки по сравнению с проволочной пилой). Толщина самой тонкой вырезанной пластины составляет всего 120–150 мкм, в то время как толщина самой толстой достигает 1030 мкм; это обеспечивает высокоэффективную серийную резку пластин из карбида кремния в широком диапазоне требований к толщине подложек. После процесса лазерной скрытой резки удаление модифицированного слоя карбида кремния (т. е. отделение пластины от слитка) происходит быстро — в среднем менее чем за 30 секунд. Кроме того, потери материала минимальны, глубина поврежденного слоя составляет менее 40 мкм, а выход годных пластин достигает 99%.
Для 8-дюймовых слитков карбида кремния время лазерной резки одной пластины варьируется от 17 до 23 минут (что означает почти 15-кратное повышение эффективности резки по сравнению с проволочной пилой), обеспечивая высокоэффективную серийную резку пластин из карбида кремния с учетом конкретных требований к толщине подложек. Как и в случае с 6-дюймовым процессом, удаление модифицированного слоя после лазерной скрытой резки происходит быстро — в среднем менее чем за 30 секунд — при минимальных потерях материала, глубине поврежденного слоя менее 50 мкм и выходе годных пластин на уровне 99%. Данная технология лазерной скрытой резки демонстрирует исключительную универсальность при работе со слитками карбида кремния различных классов качества. Согласно прогнозам, широкое внедрение и коммерциализация данной технологии позволят снизить затраты на обработку крупногабаритных подложек из карбида кремния более чем на 50%. Помимо разработки технологии лазерной «скрытой» резки (stealth dicing) слитков карбида кремния, команда проекта также достигла значительного прогресса в области высокоточных методов утонения полупроводниковых пластин. После процедуры прецизионного утонения полученные 8-дюймовые пластины из карбида кремния демонстрируют исключительную плоскостность: в частности, общее отклонение по толщине (TTV) составляет менее 1 мкм, локальное отклонение по толщине (LTV) — менее 0,5 мкм, а шероховатость поверхности (Ra) — менее 1,50 нм. Эти характеристики способствуют оптимизации последующих процессов полировки и эпитаксиального роста на подложках из карбида кремния. Более того, данная технология утонения открывает возможности для производства материалов из карбида кремния оптического качества, находящих применение в сфере дисплеев дополненной реальности (AR).
