Наскоро университетът в Нанкин успешно разработи широкомащабно оборудване и технология за лазерно нарязване на силициев карбид (SiC), отбелязвайки значителен напредък в областта на оборудването за обработка на полупроводникови материали от трето поколение в Китай. Тази технология не само разрешава проблема с високата загуба на материал при традиционните техники на рязане, но също така значително подобрява ефективността на производството, което допринася значително за развитието на технологията за производство на устройства от силициев карбид.
Силициевият карбид (SiC), като ключов стратегически материал, е от решаващо значение за сигурността на националната отбрана, глобалната автомобилна индустрия и енергийната индустрия. Новата технология, разработена от университета в Нанкин, направи значителни подобрения в производителността на рязане по време на процеса на обработка на монокристален силициев карбид. Той може ефективно да контролира увреждането на повърхностната пукнатина на пластината, като по този начин подобрява последващото ниво на обработка на изтъняване и полиране.
„Традиционната технология за многожилно рязане има големи загуби на материал и дълги цикли на обработка при обработка на силициев карбид, което не само увеличава производствените разходи, но и ограничава капацитета“, обясни ръководителят на проекта. Степента на използване на материала при традиционния метод в режещата връзка е само 50%, а загубата на материал след полиране и шлайфане е до 75%.
За да преодолее тези предизвикателства, техническият екип на университета в Нанкин използва оборудване за лазерно рязане, което значително намалява загубата на материал и подобрява ефективността на производството. Например, 20 mm SiC слитък може да произведе повече от 50 вафли, използвайки технология за лазерно нарязване, в сравнение с 30 вафли от 350 микрона, произведени чрез традиционна технология за телени триони. След оптимизиране на геометричните характеристики на пластината, дебелината на една пластина може да бъде намалена до 200 микрона, което позволява на един слитък да произведе повече от 80 пластини.
В допълнение, оборудването за лазерно рязане, разработено от университета в Нанкин, също има значително предимство във времето за рязане. Времето за рязане на един срез на 6-инчов полуизолиращ/проводим слитък от силициев карбид не надвишава 15 минути, а годишната производителност на едно устройство може да достигне повече от 30000 парчета. Загубата на парче е ефективно контролирана, като загубата на полуизолационен слитък от силициев карбид се контролира в рамките на 30 микрона и проводящ тип в рамките на 60 микрона, увеличавайки степента на добив с повече от 50%.
По отношение на перспективите за пазарно приложение, широкомащабното оборудване за лазерно нарязване на силициев карбид ще се превърне в основно оборудване за нарязване на 8--инчови слитъци от силициев карбид в бъдеще. В момента само Япония може да осигури такова оборудване, което е скъпо и е ембаргово срещу Китай. Вътрешното търсене надхвърля 1, 000 единици, а оборудването, разработено от университета в Нанкин, може не само да се използва за рязане на слитъци от силициев карбид и изтъняване на пластини, но и за лазерна обработка на материали като галиев нитрид, галиев оксид и диамант , показващи широки перспективи за пазарно приложение.
