Siliciumcarbid (SiC) er ikke kun en kritisk teknologi for det nationale forsvar, men også et centralt materiale for den globale bil- og energiindustri. Som det første kritiske trin i SiC-enkeltkrystalforarbejdning bestemmer waferskæring direkte kvaliteten af den efterfølgende udtynding og polering. Traditionelle skæringsmetoder introducerer ofte revner i overfladen og under overfladen, hvilket øger antallet af waferbrud og produktionsomkostningerne. Derfor er kontrol af revneskader på overfladen afgørende for at fremme fremstillingen af SiC-enheder.
I øjeblikket står SiC-barre-slicing over for to store udfordringer:
- Højt materialetab ved traditionel flertrådssavning:SiC's ekstreme hårdhed og sprødhed gør det tilbøjeligt til vridning og revner under skæring, slibning og polering. Ifølge data fra Infineon opnår traditionel frem- og tilbagegående diamantharpiksbundet flertrådssavning kun 50 % materialeudnyttelse ved skæring, med et samlet tab af den enkelte wafer på ~250 μm efter polering, hvilket efterlader minimalt brugbart materiale.
- Lav effektivitet og lange produktionscyklusser:International produktionsstatistik viser, at det tager ~273 dage at producere 10.000 wafere ved hjælp af 24-timers kontinuerlig flertrådssavning. Denne metode kræver omfattende udstyr og forbrugsvarer, samtidig med at den genererer høj overfladeruhed og forurening (støv, spildevand).
For at imødegå disse problemer har professor Xiu Xiangqians team på Nanjing Universitet udviklet højpræcisionslaserskæreudstyr til SiC ved hjælp af ultrahurtig laserteknologi til at minimere defekter og øge produktiviteten. For en 20 mm SiC-barre fordobler denne teknologi waferudbyttet sammenlignet med traditionel trådsavning. Derudover udviser de laserskårne wafere overlegen geometrisk ensartethed, hvilket muliggør en tykkelsesreduktion på 200 μm pr. wafer og yderligere øger outputtet.
Vigtigste fordele:
- Afsluttet forskning og udvikling på storskala prototypeudstyr, valideret til at skære 4-6-tommer halvisolerende SiC-wafere og 6-tommer ledende SiC-ingots.
- 8-tommer barreskæring er under verifikation.
- Markant kortere opskæringstid, højere årlig produktion og >50% udbytteforbedring.
XKH's SiC-substrat af typen 4H-N
Markedspotentiale:
Dette udstyr er klar til at blive kerneløsningen til 8-tommer SiC-barreskæring, som i øjeblikket domineres af japansk import med høje omkostninger og eksportrestriktioner. Den indenlandske efterspørgsel efter laserskærings-/udtyndingsudstyr overstiger 1.000 enheder, men der findes ingen modne kinesiskproducerede alternativer. Nanjing Universitets teknologi har en enorm markedsværdi og økonomisk potentiale.
Kompatibilitet med flere materialer:
Ud over SiC understøtter udstyret laserbehandling af galliumnitrid (GaN), aluminiumoxid (Al₂O₃) og diamant, hvilket udvider dets industrielle anvendelser.
Ved at revolutionere SiC-waferbehandling adresserer denne innovation kritiske flaskehalse i halvlederproduktion, samtidig med at den er i overensstemmelse med globale tendenser mod højtydende, energieffektive materialer.
Konklusion
Som en førende aktør inden for fremstilling af siliciumcarbid (SiC)-substrater specialiserer XKH sig i at levere 2-12-tommer SiC-substrater i fuld størrelse (inklusive 4H-N/SEMI-typen, 4H/6H/3C-typen) skræddersyet til sektorer med høj vækst, såsom nye energikøretøjer (NEV'er), solcellebaseret (PV) energilagring og 5G-kommunikation. Ved at udnytte stordimensionel wafer-lavtabs-slicingteknologi og højpræcisionsbehandlingsteknologi har vi opnået masseproduktion af 8-tommer substrater og gennembrud inden for 12-tommer ledende SiC-krystalvækstteknologi, hvilket har reduceret omkostningerne pr. chip betydeligt. Fremadrettet vil vi fortsætte med at optimere laserslicing på ingot-niveau og intelligente stresskontrolprocesser for at hæve 12-tommer substratudbyttet til globalt konkurrencedygtige niveauer, hvilket giver den indenlandske SiC-industri mulighed for at bryde internationale monopoler og accelerere skalerbare applikationer inden for avancerede områder som bilchips og AI-serverstrømforsyninger.
XKH's SiC-substrat af typen 4H-N
Opslagstidspunkt: 15. august 2025