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新型激光材料加工专利大幅提升SiC生产率|yb体育官网

本文摘要:日本DISCO公司的科学家们用于一种称作关键无定形黑色反复吸取(keyamorphous-blackrepetitiveabsorption,KABRA)的专利和正在申请专利的激光材料加工技术,可以将碳化硅(SiC)晶圆的生产率提高到原本的四倍,并且在提高产量的同时增加材料损耗。该技术限于于单晶和多晶锭,不管晶体层的倾向如何。 目前,SiC功率器件在市场中的渗入较快,主要是因为其产量小、且生产成本低。

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日本DISCO公司的科学家们用于一种称作关键无定形黑色反复吸取(keyamorphous-blackrepetitiveabsorption,KABRA)的专利和正在申请专利的激光材料加工技术,可以将碳化硅(SiC)晶圆的生产率提高到原本的四倍,并且在提高产量的同时增加材料损耗。该技术限于于单晶和多晶锭,不管晶体层的倾向如何。

目前,SiC功率器件在市场中的渗入较快,主要是因为其产量小、且生产成本低。然而,KABRA方法需要明显提升SiC器件的产量,并且应当需要使SiC器件作为功率器件、空间反射镜、超稳定光学模具和辐射热测量计等产品而取得更好的市场驱动力量。为了用于厚度为20mm、直径为4英寸的晶锭生产厚度为350μm的SiC晶圆,传统的用于金刚石线锯的加工工艺,切割成每片晶圆必须1.6~2.4小时,随后还要展开双面研磨工艺和最后打磨工艺,从一个晶锭生产30片晶圆,总共必须2.5~3.5天的时间。

虽然许多打磨工艺正在研发中,但SiC依然是一种十分柔软的坚硬材料,由于在机械切割成过程中构成浅的平缓凹槽,所以SiC必需十分细心地展开研磨。KABRA晶圆分离出来从其名字上可以显现出,KABRA工艺本质上将激光探讨在SiC晶片的内部,通过反复通过或“无定形黑色反复吸取”,将SiC分解成无定形硅和无定形碳,并构成作为晶圆分离出来基点的一层,即黑色无定形层吸取更好的光,从而需要很更容易地分离出来晶圆(闻图1)。与传统工艺中的1.6~2.4小时比起,KABRA工艺仅有用25分钟来分离出来每片晶圆,与用于常规切片工艺、每片晶圆将带给200μm的材料损耗比起,KABRA工艺在分离出来期间并不产生材料损耗。此外,金刚石锯片分离出来的晶圆必须16小时的最后研磨时间,这在KABRA工艺中也是不必须的。

总之,利用传统工艺,从一个晶锭中生产出有30片晶圆,必须2.5~3.5天的时间;而用于KABRA工艺,从一个晶锭中生产出有44片晶圆,仅有必须18小时的时间,这相等于3~5倍的生产率提高(或者说生产能力约为原本的四倍)。


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