सिलिकॉन कार्बाइड सबस्ट्रेट्स को काटने के लिए पिकोसेकंड लेजर का अनुप्रयोग

सब्सट्रेट एक अर्धचालक चिप की अंतर्निहित सामग्री है, जो मुख्य रूप से भौतिक समर्थन, तापीय चालकता और विद्युत चालकता की भूमिका निभाती है। सिलिकॉन कार्बाइड में पारंपरिक सिलिकॉन सामग्रियों की तुलना में उच्च विद्युत चालकता और मजबूत तापीय स्थिरता होती है, यह उच्च तापमान, उच्च आवृत्ति, उच्च शक्ति, उच्च वोल्टेज उपकरण बनाने के लिए आदर्श सामग्रियों में से एक है, जिसका व्यापक रूप से सौर ऊर्जा, वाहन घटकों में उपयोग किया जाता है। , चार्जिंग पाइल्स, बिजली बिजली की आपूर्ति, और जीवन और उत्पादन के अन्य कई क्षेत्र।
सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट विनिर्माण को कच्चे माल के संश्लेषण, क्रिस्टल विकास, क्रिस्टल कटिंग, वेफर मिलिंग और प्रसंस्करण के साथ-साथ सफाई, पॉलिशिंग, परीक्षण और कई अन्य लिंक से गुजरना पड़ता है। कटिंग लिंक प्रमुख कड़ियों में से एक है, सिलिकॉन कार्बाइड की महान कठोरता, 9.5 की मोहस कठोरता और उच्च भंगुरता के कारण, प्रसंस्करण लिंक को काटना मुश्किल हो जाता है, उच्च टूटने की दर, कुछ डेटा बताते हैं कि सिलिकॉन कार्बाइड प्रसंस्करण लिंक की उपज है लगभग 70%, लागत लगभग 50% थी। इसलिए, उपज दर में कटौती में सुधार, सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट निर्माण की लागत को कम करने में मदद करता है, लेकिन सिलिकॉन कार्बाइड प्रसंस्करण की लागत में कमी और दक्षता के लिए सेमीकंडक्टर उद्योग की अपेक्षाओं के अनुरूप भी है।
वर्तमान में, सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री के लिए पारंपरिक कटिंग कार्यक्रम मोर्टार तार काटने के बजाय हीरे के तार काटने की प्रक्रिया में है, लेकिन अभी भी उच्च हानि और उपभोग्य सामग्रियों को काटने की उच्च लागत जैसी समस्याएं हैं। मल्टी-वायर कटिंग के विकल्प के रूप में लेजर कटिंग में सटीकता, कटिंग दक्षता, हानि, उत्पाद उपज आदि के फायदे हैं, जो सिलिकॉन कार्बाइड की लागत को कम करने में मदद करता है, इस प्रकार सिलिकॉन के साथ सेमीकंडक्टर बाजार में तैयार उत्पादों के प्रवेश में तेजी लाता है। सब्सट्रेट सामग्री के रूप में कार्बाइड।

पिकोसेकंड पल्स चौड़ाई के साथ अल्ट्राफास्ट पिकोसेकंड लेजर सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट सामग्री को काटने के लिए अत्यधिक कुशल उपकरण हैं। सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट सामग्रियों की लेजर कटिंग की बाजार मांग के आधार पर, नफी ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स प्रकाश स्रोत के रूप में अपने स्व-विकसित पिकोसेकंड लेजर के साथ सिलिकॉन कार्बाइड की लेजर कटिंग की बड़े पैमाने पर खोज कर रहा है। इस पिकोसेकंड लेजर की पल्स चौड़ाई लगभग 10ps है, बीम की गुणवत्ता उत्कृष्ट है (M²)।<1.3), and the pulse stability and power stability are very high, both less than 1% RMS. The ultra-high stability can provide a long-lasting and reliable output for the cutting process, which ensures the requirements of industrial-grade scenario cutting applications, as well as a higher consistency of the cutting to enhance the yield rate.
जब लेजर को सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री पर पिकोसेकंड के पल्स समय के साथ लगाया जाता है, तो पल्स ऊर्जा तेजी से बढ़ती है, अल्ट्रा-हाई पीक पावर आसानी से इलेक्ट्रॉनों की बाहरी परत को छीन सकती है, जिससे इलेक्ट्रॉन परमाणुओं के बंधन से अलग हो जाते हैं और प्लाज्मा बनाना, और फिर सामग्री को हटाना, जो एक ठंडी प्रसंस्करण प्रक्रिया है। पिकोसेकंड लेजर का ठंडा प्रसंस्करण सिलिकॉन कार्बाइड की कठोर और भंगुर विशेषताओं के लिए अधिक अनुकूल है, और इसमें छिलने का खतरा कम होता है, साथ ही काटते समय टूटने का खतरा भी कम होता है। जैसे ही लेज़र किरण सामग्री की सतह पर चलती है, यह बहुत संकीर्ण चौड़ाई के साथ एक भट्ठा बनाती है, और सामग्री की कटाई को पूरा करती है।
साथ ही, सामग्री के साथ लेजर इंटरेक्शन का समय बहुत कम है, केवल लगभग 10 पीएस, ऊर्जा को आसपास की सामग्री में स्थानांतरित करने से पहले आयनों को सामग्री की सतह से अलग कर दिया जाता है, और आसपास पर कोई थर्मल प्रभाव नहीं होता है सामग्री, और गर्मी प्रभावित क्षेत्र बहुत छोटा है। इसके अलावा, यह यांत्रिक तनाव के बिना गैर-संपर्क कटिंग है, जो सिलिकॉन कार्बाइड कटिंग को अत्यधिक कुशल बनाता है, छोटे कटिंग स्लिट और उच्च सामग्री उपयोग के साथ, विश्वसनीय प्रदर्शन और लागत लाभ दोनों, और सिलिकॉन कार्बाइड डायमंड वायर कटिंग तकनीक के लिए एक आदर्श प्रतिस्थापन उपकरण हो सकता है। .

बड़े आकार का सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट लागत में कमी और दक्षता का एहसास करने में मदद करता है, और यह एक मुख्यधारा विकास प्रवृत्ति बन गया है। सब्सट्रेट का आकार जितना बड़ा होगा, सब्सट्रेट की प्रति यूनिट उतनी ही अधिक चिप्स का उत्पादन किया जा सकता है, इस प्रकार चिप की प्रति यूनिट लागत कम होगी, जबकि किनारे के कचरे में कमी से चिप उत्पादन की लागत में और कमी आएगी। मीडिया रिपोर्टों के अनुसार, सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट का वर्तमान वैश्विक मुख्यधारा आकार 6 इंच है, जो 8-इंच सब्सट्रेट में संक्रमण में है, घरेलू सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट का मुख्यधारा आकार 4 इंच है और 6- में संक्रमण है। इंच सब्सट्रेट, 2025 तक अपेक्षित है ~ घरेलू बाजार में इंच वेफर्स की मांग 600,{8}} टुकड़ों तक बढ़ जाएगी। बड़े आकार का मतलब उच्च प्रसंस्करण कठिनाई है, नई अवधि में नई स्थिति के तहत, नफ़िल्ड ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स विज्ञान और प्रौद्योगिकी सीमाओं के लिए मौजूदा बाजार की मांग पर आधारित होगा, सशक्तिकरण के विकास में सेमीकंडक्टर उद्योग की सफलताओं के लिए वैज्ञानिक अनुसंधान और प्रयोगात्मक अन्वेषण को बढ़ाएगा।