Silikon karbida (SiC) bukan hanya teknologi penting untuk pertahanan nasional, tetapi juga material penting bagi 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 sering kali menimbulkan retakan permukaan dan subpermukaan, yang meningkatkan tingkat kerusakan wafer dan biaya produksi. Oleh karena itu, pengendalian kerusakan retakan permukaan sangat penting untuk memajukan manufaktur perangkat SiC.
Saat ini, pemotongan ingot SiC menghadapi dua tantangan utama:
- Kehilangan material yang tinggi pada penggergajian multi-kawat tradisional:Kekerasan dan kerapuhan SiC yang ekstrem membuatnya rentan terhadap lengkungan dan keretakan selama pemotongan, penggilingan, dan pemolesan. Menurut data Infineon, penggergajian multi-kawat resiprokal tradisional yang diikat dengan resin berlian hanya mencapai 50% pemanfaatan material dalam proses pemotongan, dengan total kehilangan wafer tunggal mencapai ~250 μm setelah pemolesan, sehingga hanya menyisakan material yang dapat digunakan dalam jumlah minimal.
- Efisiensi rendah dan siklus produksi yang panjang:Statistik produksi internasional menunjukkan bahwa memproduksi 10.000 wafer menggunakan penggergajian multi-kawat kontinu selama 24 jam membutuhkan waktu sekitar 273 hari. Metode ini membutuhkan peralatan dan bahan habis pakai yang ekstensif, sekaligus menghasilkan kekasaran permukaan yang tinggi dan polusi (debu, air limbah).
Untuk mengatasi masalah ini, tim Profesor Xiu Xiangqian di Universitas Nanjing telah mengembangkan peralatan pengiris 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 penggergajian kawat tradisional. Selain itu, wafer yang diiris laser menunjukkan keseragaman geometris yang unggul, memungkinkan pengurangan ketebalan hingga 200 μm per wafer dan selanjutnya meningkatkan output.
Keuntungan Utama:
- Menyelesaikan penelitian dan pengembangan pada peralatan prototipe berskala besar, yang divalidasi untuk memotong wafer SiC semi-isolasi berukuran 4–6 inci dan ingot SiC konduktif berukuran 6 inci.
- Pemotongan ingot berukuran 8 inci sedang dalam tahap verifikasi.
- Waktu pemotongan yang jauh lebih singkat, hasil tahunan lebih tinggi, dan peningkatan hasil >50%.
Substrat SiC XKH tipe 4H-N
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/pengenceran 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 tersebut mendukung pemrosesan laser galium nitrida (GaN), aluminium oksida (Al₂O₃), dan berlian, sehingga memperluas aplikasi industrinya.
Dengan merevolusi pemrosesan wafer SiC, inovasi ini mengatasi hambatan kritis dalam manufaktur semikonduktor sekaligus menyelaraskan dengan tren global menuju material berkinerja tinggi dan hemat energi.
Kesimpulan
Sebagai pemimpin industri dalam manufaktur substrat silikon karbida (SiC), XKH berspesialisasi dalam menyediakan substrat SiC ukuran penuh 2-12 inci (termasuk tipe 4H-N/SEMI, tipe 4H/6H/3C) yang dirancang khusus untuk sektor-sektor dengan pertumbuhan tinggi seperti kendaraan energi baru (NEV), penyimpanan energi fotovoltaik (PV), dan komunikasi 5G. Dengan memanfaatkan teknologi pengiris wafer berdimensi besar 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 chip per unit. Ke depannya, kami akan terus mengoptimalkan proses pemotongan laser tingkat ingot dan pengendalian tegangan cerdas untuk meningkatkan hasil substrat 12 inci ke tingkat yang kompetitif secara global, memberdayakan industri SiC dalam negeri untuk mematahkan monopoli internasional dan mempercepat aplikasi yang dapat diskalakan di domain kelas atas seperti chip kelas otomotif dan catu daya server AI.
Substrat SiC XKH tipe 4H-N
Waktu posting: 15-Agu-2025