सिलिकॉन कार्बाइड उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ एक तीसरी पीढ़ी का अर्धचालक पदार्थ है, जो अच्छे ऑप्टिकल गुणों, रासायनिक जड़ता, उत्कृष्ट भौतिक गुणों, जिसमें बैंडगैप चौड़ाई, उच्च ब्रेकडाउन वोल्टेज, उच्च तापीय चालकता और उच्च तापमान प्रतिरोध आदि शामिल हैं, अक्सर एक नई पीढ़ी के रूप में होते हैं। सब्सट्रेट सामग्री के रूप में उच्च-आवृत्ति, उच्च-शक्ति उपकरणों का, व्यापक रूप से उच्च-स्तरीय विनिर्माण क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, जैसे कि नई पीढ़ी के इलेक्ट्रॉनिक औद्योगिक उपकरण, एयरोस्पेस इत्यादि। विशेष रूप से प्रमुख हाल के वर्षों में वृद्धि और बढ़ती नई ऊर्जा ऑटोमोटिव उद्योग है, यह अनुमान लगाया गया है कि 2025 में चीन के नए ऊर्जा वाहन का वार्षिक उत्पादन लगभग 6 मिलियन होगा, 1000-2000 / कार के लिए पावर चिप्स की मांग, जिनमें से अधिक सिलिकॉन कार्बाइड चिप के लिए 50 प्रतिशत.
लेजर और सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री, निरंतर लेजर, लंबी पल्स लेजर और यहां तक कि नैनोसेकंड शॉर्ट पल्स लेजर और सामग्री प्रतिक्रिया के बीच बातचीत में मुख्य रूप से थर्मल प्रभाव होता है, इसका प्रसंस्करण सिद्धांत हीटिंग के लिए सामग्री की सतह पर केंद्रित एक उच्च शक्ति घनत्व लेजर बीम है, पिघलने की प्रक्रिया. सामग्री की सतह पर केंद्रित पिकोसेकंड, फेमटोसेकंड अल्ट्राशॉर्ट पल्स लेजर सामग्री आयनीकरण हटाने पर आधारित है, जो शीत प्रसंस्करण उपचार के गैर-पारंपरिक अर्थ से संबंधित है।
सिलिकॉन कार्बाइड सेमीकंडक्टर वेफर बैक-चैनल प्रक्रिया में, व्यक्तिगत वेफर मार्किंग, कटिंग, स्लाइसिंग, पैकेजिंग और अन्य चरणों की आवश्यकता होती है, और अंततः एक पूर्ण वाणिज्यिक चिप बन जाती है, जिसमें वेफर मार्किंग, कटिंग प्रक्रिया धीरे-धीरे लेजर का उपयोग करना शुरू कर देती है उच्च दक्षता, अच्छे परिणाम और छोटी सामग्री हानि के लाभों से निपटने के लिए पारंपरिक यांत्रिक प्रसंस्करण उपकरण को बदलने के लिए प्रसंस्करण उपकरण।
01. लेजर वेफर अंकन अनुप्रयोग
सिलिकॉन कार्बाइड वेफर चिप उत्पादन प्रक्रिया में, चिप भेद, ट्रेसबिलिटी और अन्य कार्यों के लिए, प्रत्येक चिप के लिए अद्वितीय बार कोड अंकन की आवश्यकता होती है। पारंपरिक चिप अंकन विधि आम तौर पर स्याही मुद्रण या यांत्रिक सुई उत्कीर्णन, आदि, कम दक्षता, बड़ी मात्रा में उपभोग्य सामग्रियों और अन्य कमियां हैं। गैर-संपर्क प्रसंस्करण विधियों के रूप में लेजर अंकन, चिप को छोटे नुकसान के साथ, उच्च प्रसंस्करण दक्षता, कोई उपभोग्य लाभ की प्रक्रिया, विशेष रूप से वेफर में इसकी प्रवृत्ति की प्रसंस्करण गुणवत्ता और सटीक आवश्यकताओं पर अधिक से अधिक पतली और हल्की होती है। लाभ अधिक स्पष्ट हैं.
लेजर वेफर मार्किंग लेजर का चयन आमतौर पर उपयोगकर्ता की जरूरतों या सामग्री विशेषताओं के अनुसार किया जाता है, सिलिकॉन कार्बाइड वेफर्स के लिए आमतौर पर नैनोसेकंड या पिकोसेकंड पराबैंगनी लेजर का उपयोग किया जाता है। नैनोसेकंड यूवी लेजर कम महंगे हैं, अधिकांश वेफर सामग्रियों के लिए उपयुक्त हैं, और अधिक व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। पिकोसेकंड पराबैंगनी लेजर ठंड प्रसंस्करण के लिए अधिक इच्छुक है, स्पष्ट और अधिक प्रभावी ढंग से चिह्नित करता है, सामग्री और प्रक्रियाओं की उच्च आवश्यकताओं को चिह्नित करने के लिए उपयुक्त है। संचरण के लिए बाहरी ऑप्टिकल पथ के माध्यम से लेजर, गैल्वेनोमीटर स्कैनिंग प्रणाली में बीम का विस्तार, और अंततः सामग्री की सतह पर केंद्रित क्षेत्र दर्पण के माध्यम से, गैल्वेनोमीटर स्कैनिंग द्वारा प्रसंस्करण मानचित्र फ़ाइल के अनुसार सामग्री को चिह्नित करना।
सिलिकॉन कार्बाइड वेफर नैनोसेकंड यूवी लेजर अंकन प्रभाव, चरित्र ऊंचाई 1.62 मिमी, चरित्र चौड़ाई 0.81 मिमी, गहराई 50μm, आसपास की फलाव ऊंचाई 5μm।
02. लेजर बैक सोना हटाने की प्रक्रिया
पूरे सिलिकॉन कार्बाइड वेफर पर कई चिप्स का उत्पादन पूरा करने के बाद, बैक-एंड सीलिंग और परीक्षण प्रक्रिया में एक स्वतंत्र चिप प्राप्त करने के लिए इसे काटना और टुकड़ा करना आवश्यक है। उत्पादन प्रक्रिया के दौरान सिलिकॉन कार्बाइड चिप्स को पीछे की तरफ सोने की परत (ड्रेन) करने की आवश्यकता होती है, इसलिए काटने और टुकड़े करने के दौरान पीछे की तरफ सोने और सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट सामग्री को एक साथ काटने और अलग करने की आवश्यकता होती है।
सिलिकॉन कार्बाइड वेफर स्लाइसिंग प्रक्रिया के लिए, हीरे के चाकू पहिया काटने के लिए पारंपरिक प्रसंस्करण विधि, इस यांत्रिक पीसने की प्रक्रिया में बहुत परिपक्व तकनीक का लाभ है, बाजार हिस्सेदारी बहुत अधिक है, प्रसंस्करण दक्षता की कमियां कम हैं, उपभोग्य सामग्रियों की प्रसंस्करण प्रक्रिया (शुद्ध पानी, उपकरण घिसाव आदि) बड़ी मात्रा में चिप सामग्री का उपयोग, जैसे उच्च नुकसान। विशेष रूप से पिछला सोना हटाने वाला हिस्सा, धातु की लचीलापन के कारण, चाकू के पहिये को काटने की गति को बहुत कम करने की आवश्यकता होती है और ब्लेड में धातु को घुमाने में आसानी होती है और इस प्रकार काटने की गुणवत्ता प्रभावित होती है। लेजर प्रसंस्करण एक गैर-संपर्क प्रसंस्करण है, इस प्रक्रिया में उपभोग्य सामग्रियों, उच्च प्रसंस्करण दक्षता, अच्छी प्रसंस्करण गुणवत्ता की आवश्यकता नहीं होती है, इन लाभों के आधार पर पीछे से सोने को हटाने और काटने और काटने की दो प्रक्रियाएं धीरे-धीरे अनुप्रयोग में बढ़ रही हैं।
बैक गोल्ड रिमूवल लेजर प्रक्रिया आम तौर पर प्रकाश स्रोत के रूप में नैनोसेकंड या पिकोसेकंड पराबैंगनी लेजर का उपयोग करती है, प्रक्रिया के लिए उपयुक्त फोकसिंग कटिंग हेड और सटीक मोटर मोशन प्लेटफॉर्म के साथ, आम तौर पर 10 माइक्रोन या उससे कम की बैक गोल्ड मोटाई को हटा दिया जाता है। चौड़ाई सामने वाले चैनल के आधे से कम नहीं होनी चाहिए। सिलिकॉन कार्बाइड वेफर एक पारदर्शी सोखना जिग पर उल्टा होता है (खांचे वाला सामने वाला भाग नीचे की ओर होता है, और पीछे का सोने वाला भाग ऊपर की ओर होता है) और निचली सीसीडी संरेखण के लिए पारदर्शी जिग के माध्यम से वेफर खांचे को पकड़ती है, और फिर लेजर जिग के शीर्ष पर बैक गोल्ड हटाने की प्रक्रिया के लिए खांचे के स्थान के अनुरूप वेफर के पीछे के सोने की तरफ ध्यान केंद्रित किया जाता है।
बैकिंग गोल्ड के साथ सिलिकॉन कार्बाइड वेफर पर पिकोसेकंड यूवी लेजर बैकिंग गोल्ड रिमूवल इफेक्ट, फ्रंट साइड ट्रेंच की चौड़ाई 100μm है, बैकिंग गोल्ड रिमूवल की चौड़ाई 50μm से अधिक है, और रिमूवल की गहराई लगभग 3μm है।
03. लेजर अदृश्य संशोधित काटने की प्रक्रिया
बैक गोल्ड हटाने की प्रक्रिया के पूरा होने के बाद अगली प्रक्रिया लेजर अदृश्य संशोधित कटिंग है, सिद्धांत एक निश्चित चौड़ाई के गठन के अंदर संसाधित होने वाली सामग्री पर लेजर बीम की एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य पर ध्यान केंद्रित करने के लिए फोकसिंग ऑब्जेक्टिव लेंस का उपयोग करना है। संशोधित परत, और सामग्री की ऊपरी और निचली सतहें क्षतिग्रस्त नहीं होती हैं, और फिर आवश्यक कण चिप प्राप्त करने के लिए, दरारों के विस्तार के माध्यम से बाहरी बल की कार्रवाई के तहत दरारें बाहर निकालती हैं।
गोल्ड बैकिंग हटाए गए सिलिकॉन कार्बाइड वेफर्स के लिए, हटाने वाली सतह गोल्ड बैकिंग अवशेषों या सिलिकॉन कार्बाइड क्षति के कारण लेजर ट्रांसमिशन में कमी का कारण बन सकती है, जिससे एक अच्छा स्टील्थ कटिंग प्रभाव प्राप्त करना मुश्किल हो जाता है, इसलिए लेजर को चैनल से घटना की आवश्यकता होती है काटने के लिए सतह. सिलिकॉन कार्बाइड की लेजर स्टील्थ कटिंग आम तौर पर प्रकाश स्रोत के रूप में एक पिकोसेकंड इन्फ्रारेड लेजर का उपयोग करती है, और निकट-अवरक्त तरंग दैर्ध्य सिलिकॉन कार्बाइड के माध्यम से बेहतर प्रवेश कर सकती है और एक संशोधित क्षेत्र बनाने के लिए सामग्री पर ध्यान केंद्रित कर सकती है।
सिलिकॉन कार्बाइड वेफर्स की मोटाई चिप आवश्यकताओं और प्रक्रिया के आधार पर 100μm से 400μm तक भिन्न होती है, और आमतौर पर एक अदृश्य कट में उच्च गुणवत्ता वाले लोब को पूरा करने के लिए पर्याप्त बड़ा री-मॉडलिंग ज़ोन नहीं होता है, इसलिए इसे स्थानांतरित करना आवश्यक है एकाधिक अदृश्य कटों के लिए केंद्र बिंदु स्थिति। इस प्रक्रिया में, लेजर के लिए सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री के बड़े अपवर्तक सूचकांक के कारण और साथ ही यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता होती है कि ऊपरी और निचली सतहों को चोट नहीं पहुंच सकती है, जेड-अक्ष के फोकस को स्थानांतरित करने के लिए सटीक आवश्यकताएं बहुत अधिक हैं, आम तौर पर अनुयायियों के कार्य का फोकस, पता लगाने और वास्तविक समय मुआवजे में परिवर्तन के कारण होने वाले उतार-चढ़ाव के कारण प्रसंस्करण सतह का फोकस जोड़ने की आवश्यकता होती है।
सिलिकॉन कार्बाइड एक कठोर सामग्री है जिसे काटना मुश्किल होता है, इसलिए अदृश्य कटिंग पूरी होने के बाद नमूने को काटने के लिए एक यांत्रिक क्लीवर का उपयोग किया जाता है।
हाल के वर्षों में प्रौद्योगिकी और नवाचार के विकास के साथ, सिलिकॉन कार्बाइड चिप बाजार बढ़ रहा है, क्षेत्र की लेजर प्रसंस्करण के लिए उपलब्ध प्रक्रिया में चिप्स का उत्पादन भी धीरे-धीरे बढ़ रहा है, हुआगोंग लेजर उद्योग के विकास के अवसरों को पकड़ता है, सिलिकॉन कार्बाइड वेफर्स लेजर प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी और उसके अनुप्रयोगों का गहन अनुसंधान और विकास, "लेजर प्लस इंटेलिजेंट मैन्युफैक्चरिंग" समाधानों की एक श्रृंखला शुरू करने के लिए वेफर मार्किंग, बैक गोल्ड रिमूवल, लेजर अदृश्य बनावट संशोधन काटने और अन्य संबंधित प्रक्रियाओं के आसपास रहा है। और उद्योग के लिए लेजर बुद्धिमान उपकरण बाजार के विस्तार के लिए उद्योग, शिक्षा, अनुसंधान और उपयोग के लिए दीर्घकालिक सहयोग योजना विकसित करना, उच्च अंत उपकरण स्थानीयकरण का एहसास बहुत महत्वपूर्ण है। www.DeepL.com/Translator से अनुवादित (मुफ़्त संस्करण)
