Silikon karbida (SiC) bukan hanya teknologi penting untuk pertahanan nasional, tetapi juga material penting untuk industri otomotif dan energi global. Sebagai langkah penting pertama dalam pemrosesan kristal tunggal SiC, pemotongan wafer secara langsung menentukan kualitas penipisan dan pemolesan selanjutnya. Metode pemotongan tradisional seringkali menimbulkan retakan permukaan dan bawah permukaan, meningkatkan tingkat kerusakan wafer dan biaya produksi. Oleh karena itu, mengendalikan kerusakan retakan permukaan sangat penting untuk memajukan manufaktur perangkat SiC.
Saat ini, pemotongan ingot SiC menghadapi dua tantangan utama:
- Tingkat kehilangan material yang tinggi pada pemotongan multi-kawat tradisional:Kekerasan dan kerapuhan SiC yang ekstrem membuatnya rentan terhadap perubahan bentuk dan keretakan selama pemotongan, penggerindaan, dan pemolesan. Menurut data Infineon, pemotongan kawat multi-kawat berlian-resin-ikatan tradisional hanya mencapai 50% pemanfaatan material dalam pemotongan, dengan total kehilangan satu wafer mencapai ~250 μm setelah pemolesan, sehingga menyisakan material yang dapat digunakan sangat sedikit.
- Efisiensi rendah dan siklus produksi yang panjang:Statistik produksi internasional menunjukkan bahwa memproduksi 10.000 wafer menggunakan pemotongan multi-kawat kontinu 24 jam membutuhkan waktu sekitar 273 hari. Metode ini membutuhkan peralatan dan bahan habis pakai yang ekstensif, sekaligus menghasilkan kekasaran permukaan dan polusi yang tinggi (debu, air limbah).
Untuk mengatasi masalah ini, tim Profesor Xiu Xiangqian di Universitas Nanjing telah mengembangkan peralatan pemotongan laser presisi tinggi untuk SiC, memanfaatkan teknologi laser ultra cepat untuk meminimalkan cacat dan meningkatkan produktivitas. Untuk ingot SiC 20 mm, teknologi ini menggandakan hasil wafer dibandingkan dengan pemotongan kawat tradisional. Selain itu, wafer yang dipotong laser menunjukkan keseragaman geometris yang unggul, memungkinkan pengurangan ketebalan hingga 200 μm per wafer dan semakin meningkatkan output.
Keunggulan Utama:
- Telah menyelesaikan penelitian dan pengembangan (R&D) pada peralatan prototipe skala besar, yang telah divalidasi untuk memotong wafer SiC semi-isolasi berukuran 4–6 inci dan ingot SiC konduktif berukuran 6 inci.
- Pemotongan batangan logam berukuran 8 inci sedang dalam proses verifikasi.
- Waktu pemotongan jauh lebih singkat, hasil tahunan lebih tinggi, dan peningkatan hasil panen >50%.
Substrat SiC tipe 4H-N milik XKH
Potensi Pasar:
Peralatan ini siap menjadi solusi inti untuk pemotongan ingot SiC 8 inci, yang saat ini didominasi oleh impor Jepang dengan biaya tinggi dan pembatasan ekspor. Permintaan domestik untuk peralatan pemotongan/penipisan laser melebihi 1.000 unit, namun belum ada alternatif buatan Tiongkok yang matang. Teknologi Universitas Nanjing memiliki nilai pasar dan potensi ekonomi yang sangat besar.
Kompatibilitas Multi-Material:
Selain SiC, peralatan ini mendukung pemrosesan laser galium nitrida (GaN), aluminium oksida (Al₂O₃), dan intan, sehingga memperluas aplikasi industrinya.
Dengan merevolusi pemrosesan wafer SiC, inovasi ini mengatasi hambatan kritis dalam manufaktur semikonduktor sekaligus selaras dengan tren global menuju material berkinerja tinggi dan hemat energi.
Kesimpulan
Sebagai pemimpin industri dalam pembuatan substrat silikon karbida (SiC), XKH mengkhususkan diri dalam menyediakan substrat SiC ukuran penuh 2-12 inci (termasuk tipe 4H-N/SEMI, tipe 4H/6H/3C) yang disesuaikan untuk sektor-sektor dengan pertumbuhan tinggi seperti kendaraan energi baru (NEV), penyimpanan energi fotovoltaik (PV), dan komunikasi 5G. Dengan memanfaatkan teknologi pemotongan wafer berdimensi besar dengan kerugian rendah dan teknologi pemrosesan presisi tinggi, kami telah mencapai produksi massal substrat 8 inci dan terobosan dalam teknologi pertumbuhan kristal SiC konduktif 12 inci, yang secara signifikan mengurangi biaya per unit chip. Ke depannya, kami akan terus mengoptimalkan proses pemotongan laser tingkat ingot dan kontrol tegangan cerdas untuk meningkatkan hasil substrat 12 inci ke tingkat yang kompetitif secara global, memberdayakan industri SiC domestik untuk mematahkan monopoli internasional dan mempercepat aplikasi yang dapat diskalakan di bidang kelas atas seperti chip kelas otomotif dan catu daya server AI.
Substrat SiC tipe 4H-N milik XKH
Waktu posting: 15 Agustus 2025