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Siliziumcarbid (SiC) ist nicht nur eine kritische Technologie für die nationale Verteidigungssicherheit, sondern auch ein wichtiges Material, das Fortschritte in der globalen Automobil- und Energieindustrie vorantreibt.In der Verarbeitungskette von SiC-Einkristallen, ist das Schneiden des angebauten Ingots in Waferstücke der allererste Schritt, und die Leistung dieser Schneidphase bestimmt die Effizienz und Qualität der anschließenden Ausdünnungs- und Polierverfahren.Das Schneiden von Wafern führt häufig zu Oberflächen- und Unterflächen-Risse, die die Bruchrate der Wafer und die Gesamtherstellungskosten erheblich erhöhen.Die Kontrolle der Oberflächen-Rissschäden beim Schneiden ist von großer Bedeutung für die Weiterentwicklung der SiC-Geräteherstellung.

Derzeit steht die SiC-Ingotschneiderei vor zwei großen Herausforderungen:

1. Hohe Materialverluste beim traditionellen Mehrdrahtsägen
   SiC ist ein extrem hartes und sprödes Material, das das Schneiden und Polieren sehr schwierig macht.und beim Cracken während der VerarbeitungNach den Daten von Infineon wurde mit der traditionellen, mit festem Schleifwerk ausgestatteten Diamantdrahtsägedie Materialnutzung während des Schneidens beträgt nur etwa 50%Nach dem anschließenden Schleifen und Polieren kann der kumulative Verlust bis zu 75% (rund 250 μm pro Wafer) erreichen, so daß ein sehr begrenzter nutzbarer Teil zurückbleibt.

- Ich weiß.

1. Lange Verarbeitungszyklen und geringer Durchsatz
   Die internationale Produktionsdaten zeigen, daß bei einem 24-Stunden-Kontinuitätsbetrieb die Produktion von 10.000 Wafern etwa 273 Tage dauern kann.Es sind große Mengen an Drahtsägeausrüstung und Verbrauchsmaterialien erforderlich.Außerdem führt das Mehrdrahtsägen zu einer hohen Oberflächen-/Schnittstellenrauheit und verursacht ernsthafte Kontaminationsprobleme wie Staub und Abwasser.

Um diese kritischen Herausforderungen zu bewältigen, hat das Forschungsteam von Professor Xiangqian Xiuß an der Universität Nanjing groß angelegte SiC-Laser-Schnittgeräte entwickelt.Diese innovative Technologie verwendet Laser-Schneiden anstelle von Drahtsägen, wodurch der Materialverlust erheblich reduziert und die Produktionseffizienz gesteigert wird.die Anzahl der Wafer, die durch Laserschneiden erzeugt werden, ist mehr als doppelt so hoch wie bei der herkömmlichen DrahtsägeDarüber hinaus weisen die mit dem Laser geschnittenen Wafer überlegene geometrische Eigenschaften auf, wobei die Dicke der einzelnen Wafer auf 200 μm reduziert wird, was die Waferleistung weiter erhöht.

Wettbewerbsvorteile
Das Projekt hat die Entwicklung eines Großprototypenlaserschneidensystems erfolgreich abgeschlossen, das das Schneiden und Ausdünnen von SiC-Wafern mit einer Halbdämmung von 4 ‰ 6 Zoll ermöglicht.mit einer Breite von mehr als 20 mm,Derzeit wird die Validierung für das 8-Zoll-SiC-Ingot-Schneiden durchgeführt.und geringere Materialverluste pro Wafer, mit einer Gesamterzeugungserträgeverbesserung von mehr als 50%.

Aussichten auf den Markt
Es wird erwartet, daß großflächige SiC-Laser-Schneidgeräte zurKernwerkzeug für die zukünftige Verarbeitung von SiC-Ingots mit 8 ZollDerzeit ist diese Ausrüstung stark auf Einfuhren aus Japan angewiesen, die nicht nur teuer sind, sondern auch Ausfuhrbeschränkungen unterliegen.Die inländische Nachfrage nach SiC-Laser-Schneid- und Ausdünnungsgeräten übersteigt 1In den meisten Ländern gibt es jedoch keine ausgereiften nationalen Lösungen.Die von der Universität Nanjing entwickelte großflächige SiC-Laser-Schneideinrichtung hat ein enormes Marktpotenzial und einen enormen wirtschaftlichen Wert..

Abgesehen von SiC-Anwendungen kann dieses Laserschneidsystem auch auf andere fortschrittliche Materialien wie Galliumnitrid (GaN), Galliumoxid (Ga2O3) und Diamanten angewendet werden.Erweiterung der industriellen Anwendungsmöglichkeiten.