Карбиди кремний (SiC) на танҳо як технологияи муҳим барои мудофиаи миллӣ, балки як маводи муҳим барои саноати автомобилсозӣ ва энергетикаи ҷаҳонӣ мебошад. Ҳамчун аввалин қадами муҳим дар коркарди монокристаллии SiC, буридани вафлҳо сифати тунуккунӣ ва сайқалдиҳии минбаъдаро мустақиман муайян мекунад. Усулҳои анъанавии буридан аксар вақт тарқишҳои сатҳӣ ва зеризаминиро ба вуҷуд меоранд, ки суръати шикастани вафлҳо ва хароҷоти истеҳсолиро зиёд мекунад. Аз ин рӯ, назорат кардани осеби тарқишҳои сатҳӣ барои пешрафти истеҳсоли дастгоҳҳои SiC муҳим аст.
Дар айни замон, буридани пораҳои SiC бо ду мушкилоти асосӣ рӯбарӯ аст:
- Талафоти зиёди мавод ҳангоми арракунии анъанавии бисёрсимӣ:Сахтӣ ва шикастагии шадиди SiC онро ҳангоми буридан, суфта кардан ва сайқал додан ба каҷшавӣ ва кафидан моил мекунад. Тибқи маълумоти Infineon, арракунии бисёрсимӣ бо пайвасти анъанавии алмос-қатрон танҳо 50% истифодаи маводро ҳангоми буридан ба даст меорад ва талафоти умумии як вафли пас аз сайқал додан ба тақрибан 250 мкм мерасад ва маводи қобили истифодаро ҳадди ақал боқӣ мегузорад.
- Самаранокии паст ва давраҳои тӯлонии истеҳсолӣ:Омори байналмилалии истеҳсолот нишон медиҳад, ки истеҳсоли 10,000 пластина бо истифода аз арракунии бисёрсимӣ дар давоми 24 соат тақрибан 273 рӯзро дар бар мегирад. Ин усул таҷҳизот ва масолеҳи зиёди масрафшавандаро талаб мекунад ва ҳамзамон ноҳамвории сатҳи баланд ва ифлосшавӣ (чанг, обҳои партов)-ро ба вуҷуд меорад.
Барои ҳалли ин масъалаҳо, дастаи профессор Сю Сянцян дар Донишгоҳи Нанҷинг таҷҳизоти буридани лазерии дақиқи баландро барои SiC таҳия кардааст, ки аз технологияи лазерии ултратез барои кам кардани нуқсонҳо ва баланд бардоштани ҳосилнокӣ истифода мебарад. Барои реза кардани SiC бо диаметри 20 мм, ин технология ҳосилнокии вафлиро дар муқоиса бо арра кардани сими анъанавӣ ду баробар зиёд мекунад. Илова бар ин, вафлиҳои буридашудаи лазерӣ якрангии геометрии аълоро нишон медиҳанд, ки имкон медиҳад ғафсӣ то 200 мкм барои як вафл кам карда шавад ва ҳосилнокӣ минбаъд афзоиш ёбад.
Афзалиятҳои асосӣ:
- Таҳқиқот ва рушд дар таҷҳизоти прототипии миқёси калон анҷом дода шуд, ки барои буридани пластинаҳои нимизолятсионӣ бо SiC бо андозаи 4-6 дюйм ва резаҳои 6-дюймаи ноқилӣ бо SiC тасдиқ карда шудаанд.
- Буридани пораҳои 8-дюйма дар ҳоли тасдиқ аст.
- Вақти буридан ба таври назаррас кӯтоҳтар, ҳосилнокии солонаи баландтар ва афзоиши ҳосилнокӣ >50%.
Субстрати SiC-и XKH-и навъи 4H-N
Иқтидори бозор:
Ин таҷҳизот барои ҳалли асосии буридани пораҳои 8-дюймаи SiC, ки айни замон аз ҷониби воридоти Ҷопон бо хароҷоти баланд ва маҳдудиятҳои содиротӣ бартарӣ дорад, омода аст. Талаботи дохилӣ ба таҷҳизоти буридан/тунуккунии лазерӣ аз 1000 адад зиёд аст, аммо алтернативаҳои пешрафтаи истеҳсоли Чин вуҷуд надоранд. Технологияи Донишгоҳи Нанкин арзиши бузурги бозорӣ ва потенсиали иқтисодиро дорад.
Мутобиқати бисёрмаводӣ:
Илова бар SiC, таҷҳизот коркарди лазерии нитриди галлий (GaN), оксиди алюминий (Al₂O₃) ва алмосро дастгирӣ мекунад ва татбиқи саноатии онро васеъ мекунад.
Бо инқилоб дар коркарди пластинаҳои SiC, ин навоварӣ монеаҳои муҳимро дар истеҳсоли нимноқилҳо ҳал мекунад ва ҳамзамон бо тамоюлҳои ҷаҳонӣ ба сӯи маводҳои баландсифат ва каммасрафи энергия мувофиқат мекунад.
Хулоса
Ҳамчун пешвои соҳа дар истеҳсоли субстратҳои карбиди кремний (SiC), XKH ба таъмини субстратҳои пурраи SiC бо андозаи 2-12 дюйм (аз ҷумла навъи 4H-N/SEMI, навъи 4H/6H/3C), ки барои бахшҳои босуръат рушдёбанда, ба монанди мошинҳои нави энергетикӣ (NEV), нигоҳдории энергияи фотоэлектрикӣ (PV) ва алоқаи 5G мутобиқ карда шудаанд, тахассус дорад. Бо истифода аз технологияи буридани вафли андозаи калон ва технологияи коркарди дақиқи баланд, мо ба истеҳсоли оммавии субстратҳои 8 дюйм ва пешрафтҳо дар технологияи афзоиши кристаллҳои 12 дюймаи ноқилӣ SiC ноил гардидем, ки хароҷоти чипи як воҳидро ба таври назаррас коҳиш дод. Дар оянда, мо ба беҳтар кардани буридани лазер дар сатҳи сӯзишворӣ ва равандҳои назорати интеллектуалии фишор барои баланд бардоштани ҳосилнокии субстрати 12-дюйма ба сатҳҳои рақобатпазири ҷаҳонӣ идома медиҳем ва ба саноати ватании SiC имкон медиҳем, ки монополияҳои байналмилалиро шикаст диҳад ва барномаҳои миқёспазирро дар соҳаҳои баландсифат, ба монанди чипҳои автомобилӣ ва таъминоти барқи серверҳои зеҳни сунъӣ, суръат бахшад.
Субстрати SiC-и XKH-и навъи 4H-N
Вақти нашр: 15 августи соли 2025