सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) हे केवळ राष्ट्रीय संरक्षणासाठी एक महत्त्वाचे तंत्रज्ञान नाही तर जागतिक ऑटोमोटिव्ह आणि ऊर्जा उद्योगांसाठी एक महत्त्वाचे साहित्य आहे. SiC सिंगल-क्रिस्टल प्रक्रियेतील पहिले महत्त्वाचे पाऊल म्हणून, वेफर स्लाइसिंग नंतरच्या पातळीकरण आणि पॉलिशिंगची गुणवत्ता थेट ठरवते. पारंपारिक स्लाइसिंग पद्धतींमुळे अनेकदा पृष्ठभागावर आणि पृष्ठभागावर क्रॅक होतात, ज्यामुळे वेफर ब्रेकेज दर आणि उत्पादन खर्च वाढतो. म्हणून, SiC उपकरण उत्पादन पुढे नेण्यासाठी पृष्ठभागावर क्रॅकचे नुकसान नियंत्रित करणे अत्यंत महत्वाचे आहे.
सध्या, SiC इनगॉट स्लाइसिंगला दोन प्रमुख आव्हाने भेडसावत आहेत:
- पारंपारिक मल्टी-वायर सॉइंगमध्ये जास्त प्रमाणात साहित्याचे नुकसान:SiC ची अत्यंत कडकपणा आणि ठिसूळपणा कटिंग, ग्राइंडिंग आणि पॉलिशिंग दरम्यान ते वार्पिंग आणि क्रॅकिंग होण्याची शक्यता निर्माण करते. इन्फिनॉनच्या डेटानुसार, पारंपारिक रेसिप्रोकेटिंग डायमंड-रेझिन-बॉन्डेड मल्टी-वायर सॉइंग कटिंगमध्ये केवळ 50% मटेरियल वापर साध्य करते, पॉलिशिंगनंतर एकूण सिंगल-वेफर लॉस ~250 μm पर्यंत पोहोचतो, ज्यामुळे वापरण्यायोग्य मटेरियल कमी होते.
- कमी कार्यक्षमता आणि दीर्घ उत्पादन चक्र:आंतरराष्ट्रीय उत्पादन आकडेवारी दर्शवते की २४ तास सतत मल्टी-वायर सॉइंग वापरून १०,००० वेफर्स तयार करण्यासाठी सुमारे २७३ दिवस लागतात. या पद्धतीसाठी मोठ्या प्रमाणात उपकरणे आणि उपभोग्य वस्तूंची आवश्यकता असते, तर पृष्ठभागावरील खडबडीतपणा आणि प्रदूषण (धूळ, सांडपाणी) निर्माण होते.
या समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी, नानजिंग विद्यापीठातील प्राध्यापक झिउ झियांगकियान यांच्या टीमने SiC साठी उच्च-परिशुद्धता लेसर स्लाइसिंग उपकरणे विकसित केली आहेत, ज्यात दोष कमी करण्यासाठी आणि उत्पादकता वाढवण्यासाठी अल्ट्राफास्ट लेसर तंत्रज्ञानाचा वापर केला जातो. २०-मिमी SiC इनगॉटसाठी, हे तंत्रज्ञान पारंपारिक वायर सॉइंगच्या तुलनेत वेफर उत्पन्न दुप्पट करते. याव्यतिरिक्त, लेसर-स्लाइस्ड वेफर्स उत्कृष्ट भौमितिक एकरूपता प्रदर्शित करतात, ज्यामुळे प्रति वेफर २०० μm पर्यंत जाडी कमी होते आणि उत्पादन आणखी वाढते.
प्रमुख फायदे:
- मोठ्या प्रमाणावरील प्रोटोटाइप उपकरणांवर पूर्ण झालेले संशोधन आणि विकास, ४-६-इंच अर्ध-इन्सुलेटिंग SiC वेफर्स आणि ६-इंच कंडक्टिव्ह SiC इनगॉट्स कापण्यासाठी प्रमाणित.
- ८ इंचाच्या पिंडाचे तुकडे पडताळणीच्या प्रक्रियेत आहेत.
- कापणीसाठी कमी वेळ, जास्त वार्षिक उत्पादन आणि ५०% पेक्षा जास्त उत्पन्नात सुधारणा.
XKH चा SiC सब्सट्रेट प्रकार 4H-N
बाजारपेठेतील क्षमता:
हे उपकरण ८-इंच SiC इनगॉट स्लाइसिंगसाठी मुख्य उपाय बनण्यास सज्ज आहे, सध्या जपानी आयातींचे वर्चस्व आहे ज्यात उच्च खर्च आणि निर्यात निर्बंध आहेत. लेसर स्लाइसिंग/थिनिंग उपकरणांची देशांतर्गत मागणी १,००० युनिट्सपेक्षा जास्त आहे, तरीही कोणतेही परिपक्व चिनी-निर्मित पर्याय अस्तित्वात नाहीत. नानजिंग विद्यापीठाच्या तंत्रज्ञानात प्रचंड बाजार मूल्य आणि आर्थिक क्षमता आहे.
बहु-मटेरियल सुसंगतता:
SiC च्या पलीकडे, हे उपकरण गॅलियम नायट्राइड (GaN), अॅल्युमिनियम ऑक्साईड (Al₂O₃) आणि हिऱ्याच्या लेसर प्रक्रियेस समर्थन देते, ज्यामुळे त्याचे औद्योगिक अनुप्रयोग विस्तृत होतात.
SiC वेफर प्रक्रियेत क्रांती घडवून आणून, हे नवोपक्रम उच्च-कार्यक्षमता, ऊर्जा-कार्यक्षम सामग्रीच्या दिशेने जागतिक ट्रेंडशी जुळवून घेत सेमीकंडक्टर उत्पादनातील गंभीर अडथळे दूर करते.
निष्कर्ष
सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) सब्सट्रेट उत्पादनात उद्योगातील अग्रणी म्हणून, XKH नवीन ऊर्जा वाहने (NEVs), फोटोव्होल्टेइक (PV) ऊर्जा साठवणूक आणि 5G कम्युनिकेशन्स सारख्या उच्च-वाढीच्या क्षेत्रांसाठी तयार केलेले 2-12-इंच पूर्ण-आकाराचे SiC सब्सट्रेट्स (4H-N/SEMI-प्रकार, 4H/6H/3C-प्रकारसह) प्रदान करण्यात माहिर आहे. लार्ज-डायमेन्शन वेफर लो-लॉस स्लाइसिंग तंत्रज्ञान आणि उच्च-परिशुद्धता प्रक्रिया तंत्रज्ञानाचा वापर करून, आम्ही 8-इंच सब्सट्रेट्सचे मोठ्या प्रमाणात उत्पादन साध्य केले आहे आणि 12-इंच कंडक्टिव्ह SiC क्रिस्टल ग्रोथ तंत्रज्ञानात प्रगती केली आहे, ज्यामुळे प्रति-युनिट चिप खर्चात लक्षणीय घट झाली आहे. पुढे जाऊन, आम्ही 12-इंच सब्सट्रेट उत्पन्न जागतिक स्तरावर स्पर्धात्मक पातळीपर्यंत वाढवण्यासाठी इंगोट-लेव्हल लेसर स्लाइसिंग आणि बुद्धिमान ताण नियंत्रण प्रक्रिया ऑप्टिमाइझ करत राहू, ज्यामुळे देशांतर्गत SiC उद्योग आंतरराष्ट्रीय मक्तेदारी तोडण्यास आणि ऑटोमोटिव्ह-ग्रेड चिप्स आणि AI सर्व्हर पॉवर सप्लाय सारख्या उच्च-अंत डोमेनमध्ये स्केलेबल अनुप्रयोगांना गती देण्यास सक्षम बनवू.
XKH चा SiC सब्सट्रेट प्रकार 4H-N
पोस्ट वेळ: ऑगस्ट-१५-२०२५