സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (SiC) ദേശീയ പ്രതിരോധത്തിനുള്ള ഒരു നിർണായക സാങ്കേതികവിദ്യ മാത്രമല്ല, ആഗോള ഓട്ടോമോട്ടീവ്, ഊർജ്ജ വ്യവസായങ്ങൾക്കുള്ള ഒരു നിർണായക വസ്തുവുമാണ്. SiC സിംഗിൾ-ക്രിസ്റ്റൽ പ്രോസസ്സിംഗിലെ ആദ്യ നിർണായക ഘട്ടമെന്ന നിലയിൽ, വേഫർ സ്ലൈസിംഗ് തുടർന്നുള്ള നേർത്തതാക്കലിന്റെയും മിനുക്കലിന്റെയും ഗുണനിലവാരം നേരിട്ട് നിർണ്ണയിക്കുന്നു. പരമ്പരാഗത സ്ലൈസിംഗ് രീതികൾ പലപ്പോഴും ഉപരിതലത്തിലും ഉപരിതലത്തിലും വിള്ളലുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഇത് വേഫർ പൊട്ടൽ നിരക്കും നിർമ്മാണ ചെലവും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. അതിനാൽ, SiC ഉപകരണ നിർമ്മാണം മുന്നോട്ട് കൊണ്ടുപോകുന്നതിന് ഉപരിതല വിള്ളൽ കേടുപാടുകൾ നിയന്ത്രിക്കുന്നത് അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്.
നിലവിൽ, SiC ഇങ്കോട്ട് സ്ലൈസിംഗ് രണ്ട് പ്രധാന വെല്ലുവിളികൾ നേരിടുന്നു:
- പരമ്പരാഗത മൾട്ടി-വയർ സോവിംഗിൽ ഉയർന്ന മെറ്റീരിയൽ നഷ്ടം:SiC യുടെ അങ്ങേയറ്റത്തെ കാഠിന്യവും പൊട്ടലും കാരണം മുറിക്കുമ്പോഴും പൊടിക്കുമ്പോഴും മിനുക്കുമ്പോഴും വളച്ചൊടിക്കലിനും വിള്ളലിനും സാധ്യതയുണ്ട്. ഇൻഫിനിയോൺ ഡാറ്റ അനുസരിച്ച്, പരമ്പരാഗത റെസിപ്രോക്കേറ്റിംഗ് ഡയമണ്ട്-റെസിൻ-ബോണ്ടഡ് മൾട്ടി-വയർ സോവിംഗ് കട്ടിംഗിൽ 50% മെറ്റീരിയൽ ഉപയോഗം മാത്രമേ നേടുന്നുള്ളൂ, പോളിഷിംഗിന് ശേഷം മൊത്തം സിംഗിൾ-വേഫർ നഷ്ടം ~250 μm വരെ എത്തുന്നു, ഇത് ഉപയോഗയോഗ്യമായ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ മെറ്റീരിയൽ അവശേഷിക്കുന്നു.
- കുറഞ്ഞ കാര്യക്ഷമതയും നീണ്ട ഉൽ‌പാദന ചക്രങ്ങളും:24 മണിക്കൂർ തുടർച്ചയായ മൾട്ടി-വയർ സോവിംഗ് ഉപയോഗിച്ച് 10,000 വേഫറുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ~273 ദിവസങ്ങൾ എടുക്കുമെന്ന് അന്താരാഷ്ട്ര ഉൽപ്പാദന സ്ഥിതിവിവരക്കണക്കുകൾ കാണിക്കുന്നു. ഉയർന്ന ഉപരിതല പരുക്കനും മലിനീകരണവും (പൊടി, മലിനജലം) സൃഷ്ടിക്കുമ്പോൾ ഈ രീതിക്ക് വിപുലമായ ഉപകരണങ്ങളും ഉപഭോഗവസ്തുക്കളും ആവശ്യമാണ്.
ഈ പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിനായി, നാൻജിംഗ് സർവകലാശാലയിലെ പ്രൊഫസർ സിയു സിയാങ്‌ക്യാന്റെ സംഘം SiC-യ്‌ക്കായി ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള ലേസർ സ്ലൈസിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്, ഇത് വൈകല്യങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നതിനും ഉൽ‌പാദനക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും അൾട്രാഫാസ്റ്റ് ലേസർ സാങ്കേതികവിദ്യ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നു. 20-എംഎം SiC ഇൻ‌ഗോട്ടിന്, പരമ്പരാഗത വയർ സോവിംഗുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ വേഫർ വിളവ് ഇരട്ടിയാക്കുന്നു. കൂടാതെ, ലേസർ-സ്ലൈസ് ചെയ്ത വേഫറുകൾ മികച്ച ജ്യാമിതീയ ഏകീകൃതത പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് വേഫറിന് 200 μm ആയി കനം കുറയ്ക്കാനും ഔട്ട്‌പുട്ട് കൂടുതൽ വർദ്ധിപ്പിക്കാനും സഹായിക്കുന്നു.
പ്രധാന നേട്ടങ്ങൾ:
- 4–6 ഇഞ്ച് സെമി-ഇൻസുലേറ്റിംഗ് SiC വേഫറുകളും 6 ഇഞ്ച് ചാലക SiC ഇൻഗോട്ടുകളും സ്ലൈസ് ചെയ്യുന്നതിന് സാധുതയുള്ള, വലിയ തോതിലുള്ള പ്രോട്ടോടൈപ്പ് ഉപകരണങ്ങളിൽ പൂർത്തിയാക്കിയ ഗവേഷണ വികസനം.
- 8 ഇഞ്ച് ഇൻഗോട്ട് സ്ലൈസിംഗ് പരിശോധനയിലാണ്.
- ഗണ്യമായി കുറഞ്ഞ മുറിക്കൽ സമയം, ഉയർന്ന വാർഷിക ഉൽ‌പാദനം, 50% ത്തിലധികം വിളവ് മെച്ചപ്പെടുത്തൽ.
4H-N തരം XKH ന്റെ SiC സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ്
വിപണി സാധ്യത:
ഉയർന്ന ചെലവുകളും കയറ്റുമതി നിയന്ത്രണങ്ങളുമുള്ള ജാപ്പനീസ് ഇറക്കുമതിയാണ് നിലവിൽ ആധിപത്യം പുലർത്തുന്ന 8 ഇഞ്ച് SiC ഇങ്കോട്ട് സ്ലൈസിംഗിനുള്ള പ്രധാന പരിഹാരമായി ഈ ഉപകരണം മാറാൻ ഒരുങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ലേസർ സ്ലൈസിംഗ്/തിൻ ചെയ്യൽ ഉപകരണങ്ങൾക്കുള്ള ആഭ്യന്തര ആവശ്യം 1,000 യൂണിറ്റ് കവിയുന്നു, എന്നിരുന്നാലും പക്വതയാർന്ന ചൈനീസ് നിർമ്മിത ബദലുകളൊന്നുമില്ല. നാൻജിംഗ് സർവകലാശാലയുടെ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് വലിയ വിപണി മൂല്യവും സാമ്പത്തിക സാധ്യതയും ഉണ്ട്.
മൾട്ടി-മെറ്റീരിയൽ അനുയോജ്യത:
SiC-ക്ക് പുറമേ, ഗാലിയം നൈട്രൈഡ് (GaN), അലുമിനിയം ഓക്സൈഡ് (Al₂O₃), വജ്രം എന്നിവയുടെ ലേസർ സംസ്കരണത്തെ ഉപകരണങ്ങൾ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു, ഇത് അതിന്റെ വ്യാവസായിക പ്രയോഗങ്ങൾ വിശാലമാക്കുന്നു.
SiC വേഫർ പ്രോസസ്സിംഗിൽ വിപ്ലവം സൃഷ്ടിക്കുന്നതിലൂടെ, ഉയർന്ന പ്രകടനവും ഊർജ്ജക്ഷമതയുള്ളതുമായ മെറ്റീരിയലുകളിലേക്കുള്ള ആഗോള പ്രവണതകളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നതിനൊപ്പം, സെമികണ്ടക്ടർ നിർമ്മാണത്തിലെ നിർണായക തടസ്സങ്ങൾ ഈ നവീകരണം പരിഹരിക്കുന്നു.
ഉപസംഹാരം
സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (SiC) സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് നിർമ്മാണത്തിലെ ഒരു വ്യവസായ പ്രമുഖൻ എന്ന നിലയിൽ, പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനങ്ങൾ (NEV-കൾ), ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്‌ക് (PV) ഊർജ്ജ സംഭരണം, 5G ആശയവിനിമയങ്ങൾ തുടങ്ങിയ ഉയർന്ന വളർച്ചാ മേഖലകൾക്ക് അനുയോജ്യമായ 2-12-ഇഞ്ച് പൂർണ്ണ വലുപ്പത്തിലുള്ള SiC സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ (4H-N/SEMI-തരം, 4H/6H/3C-തരം ഉൾപ്പെടെ) നൽകുന്നതിൽ XKH വൈദഗ്ദ്ധ്യം നേടിയിട്ടുണ്ട്. വലിയ അളവിലുള്ള വേഫർ ലോ-ലോസ് സ്ലൈസിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയും ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള പ്രോസസ്സിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയും ഉപയോഗിച്ച്, 8-ഇഞ്ച് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളുടെ വൻതോതിലുള്ള ഉൽപ്പാദനവും 12-ഇഞ്ച് കണ്ടക്റ്റീവ് SiC ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ചാ സാങ്കേതികവിദ്യയിലെ മുന്നേറ്റങ്ങളും ഞങ്ങൾ നേടിയിട്ടുണ്ട്, ഇത് ഓരോ യൂണിറ്റിനും ചിപ്പ് ചെലവ് ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു. മുന്നോട്ട് പോകുമ്പോൾ, 12 ഇഞ്ച് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് യീൽഡ് ആഗോളതലത്തിൽ മത്സരാധിഷ്ഠിത നിലവാരത്തിലേക്ക് ഉയർത്തുന്നതിനായി ഇൻഗോട്ട്-ലെവൽ ലേസർ സ്ലൈസിംഗും ഇന്റലിജന്റ് സ്ട്രെസ് കൺട്രോൾ പ്രക്രിയകളും ഞങ്ങൾ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നത് തുടരും, ഇത് ആഭ്യന്തര SiC വ്യവസായത്തെ അന്താരാഷ്ട്ര കുത്തകകളെ തകർക്കാനും ഓട്ടോമോട്ടീവ്-ഗ്രേഡ് ചിപ്പുകൾ, AI സെർവർ പവർ സപ്ലൈസ് പോലുള്ള ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ഡൊമെയ്‌നുകളിൽ സ്കെയിലബിൾ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ത്വരിതപ്പെടുത്താനും പ്രാപ്തമാക്കും.
4H-N തരം XKH ന്റെ SiC സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ്
പോസ്റ്റ് സമയം: ഓഗസ്റ്റ്-15-2025