सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) न केवल राष्ट्रीय रक्षा के लिए एक महत्वपूर्ण तकनीक है, बल्कि वैश्विक ऑटोमोटिव और ऊर्जा उद्योगों के लिए भी एक महत्वपूर्ण सामग्री है। SiC सिंगल-क्रिस्टल प्रसंस्करण में पहले महत्वपूर्ण चरण के रूप में, वेफर स्लाइसिंग सीधे बाद में होने वाले पतलेपन और पॉलिशिंग की गुणवत्ता निर्धारित करती है। पारंपरिक स्लाइसिंग विधियों में अक्सर सतह और उपसतह दरारें पड़ जाती हैं, जिससे वेफर टूटने की दर और निर्माण लागत बढ़ जाती है। इसलिए, SiC उपकरण निर्माण को आगे बढ़ाने के लिए सतही दरार क्षति को नियंत्रित करना महत्वपूर्ण है।
वर्तमान में, SiC पिंड स्लाइसिंग को दो प्रमुख चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है:
- पारंपरिक बहु-तार काटने में उच्च सामग्री हानि:SiC की अत्यधिक कठोरता और भंगुरता इसे काटने, पीसने और पॉलिश करने के दौरान मुड़ने और टूटने के लिए प्रवण बनाती है। Infineon के आंकड़ों के अनुसार, पारंपरिक रेसिप्रोकेटिंग डायमंड-रेज़िन-बॉन्डेड मल्टी-वायर सॉइंग से काटने में केवल 50% सामग्री का उपयोग होता है, पॉलिश करने के बाद कुल सिंगल-वेफर हानि ~250 μm तक पहुँच जाती है, जिससे उपयोग योग्य सामग्री बहुत कम बचती है।
- कम दक्षता और लंबा उत्पादन चक्र:अंतर्राष्ट्रीय उत्पादन आँकड़े बताते हैं कि 24 घंटे लगातार मल्टी-वायर सॉइंग का उपयोग करके 10,000 वेफ़र्स बनाने में लगभग 273 दिन लगते हैं। इस विधि में व्यापक उपकरणों और उपभोग्य सामग्रियों की आवश्यकता होती है, जबकि सतह में अत्यधिक खुरदरापन और प्रदूषण (धूल, अपशिष्ट जल) उत्पन्न होता है।
इन समस्याओं के समाधान के लिए, नानजिंग विश्वविद्यालय में प्रोफ़ेसर ज़िउ ज़ियांगकियान की टीम ने SiC के लिए उच्च-परिशुद्धता वाले लेज़र स्लाइसिंग उपकरण विकसित किए हैं, जो दोषों को कम करने और उत्पादकता बढ़ाने के लिए अल्ट्राफ़ास्ट लेज़र तकनीक का लाभ उठाते हैं। 20-मिमी SiC पिंड के लिए, यह तकनीक पारंपरिक तार काटने की तुलना में वेफ़र की उपज को दोगुना कर देती है। इसके अतिरिक्त, लेज़र-स्लाइस किए गए वेफ़र बेहतर ज्यामितीय एकरूपता प्रदर्शित करते हैं, जिससे प्रति वेफ़र मोटाई 200 माइक्रोमीटर तक कम हो जाती है और उत्पादन में और वृद्धि होती है।
प्रमुख लाभ:
- बड़े पैमाने पर प्रोटोटाइप उपकरण पर अनुसंधान एवं विकास पूरा किया गया, 4-6 इंच के अर्ध-इन्सुलेटिंग SiC वेफर्स और 6 इंच के प्रवाहकीय SiC सिल्लियों को काटने के लिए मान्य किया गया।
- 8 इंच की पिंड स्लाइसिंग का सत्यापन किया जा रहा है।
- महत्वपूर्ण रूप से कम कटाई समय, उच्च वार्षिक उत्पादन, तथा >50% उपज में सुधार।
XKH का SiC सब्सट्रेट प्रकार 4H-N
बाज़ार की संभावना:
यह उपकरण 8-इंच SiC पिंड स्लाइसिंग के लिए मुख्य समाधान बनने के लिए तैयार है, जिस पर वर्तमान में उच्च लागत और निर्यात प्रतिबंधों के कारण जापानी आयात का प्रभुत्व है। लेज़र स्लाइसिंग/थिनिंग उपकरणों की घरेलू मांग 1,000 इकाइयों से अधिक है, फिर भी कोई परिपक्व चीनी-निर्मित विकल्प मौजूद नहीं है। नानजिंग विश्वविद्यालय की तकनीक का बाजार मूल्य और आर्थिक क्षमता अपार है।
बहु-सामग्री संगतता:
SiC के अलावा, यह उपकरण गैलियम नाइट्राइड (GaN), एल्युमीनियम ऑक्साइड (Al₂O₃) और हीरे के लेजर प्रसंस्करण में भी सहायक है, जिससे इसके औद्योगिक अनुप्रयोगों का विस्तार होता है।
SiC वेफर प्रसंस्करण में क्रांतिकारी बदलाव लाकर, यह नवाचार सेमीकंडक्टर विनिर्माण में महत्वपूर्ण बाधाओं को दूर करता है, साथ ही उच्च प्रदर्शन, ऊर्जा-कुशल सामग्रियों की ओर वैश्विक रुझानों के साथ संरेखित होता है।
निष्कर्ष
सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) सब्सट्रेट निर्माण में एक उद्योग अग्रणी के रूप में, XKH 2-12-इंच पूर्ण-आकार के SiC सब्सट्रेट (4H-N/SEMI-प्रकार, 4H/6H/3C-प्रकार सहित) प्रदान करने में विशेषज्ञता रखता है, जो नवीन ऊर्जा वाहनों (NEV), फोटोवोल्टिक (PV) ऊर्जा भंडारण और 5G संचार जैसे उच्च-विकासशील क्षेत्रों के लिए अनुकूलित हैं। बड़े आयाम वाले वेफर कम-हानि स्लाइसिंग तकनीक और उच्च-परिशुद्धता प्रसंस्करण तकनीक का लाभ उठाते हुए, हमने 8-इंच सब्सट्रेट का बड़े पैमाने पर उत्पादन और 12-इंच प्रवाहकीय SiC क्रिस्टल विकास तकनीक में सफलता हासिल की है, जिससे प्रति-इकाई चिप लागत में उल्लेखनीय कमी आई है। आगे बढ़ते हुए, हम 12-इंच सब्सट्रेट उपज को वैश्विक रूप से प्रतिस्पर्धी स्तरों तक बढ़ाने के लिए पिंड-स्तरीय लेजर स्लाइसिंग और बुद्धिमान तनाव नियंत्रण प्रक्रियाओं को अनुकूलित करना जारी रखेंगे, जिससे घरेलू SiC उद्योग को अंतर्राष्ट्रीय एकाधिकार को तोड़ने और ऑटोमोटिव-ग्रेड चिप्स और AI सर्वर पावर सप्लाई जैसे उच्च-अंत डोमेन में स्केलेबल अनुप्रयोगों में तेजी लाने में मदद मिलेगी।
XKH का SiC सब्सट्रेट प्रकार 4H-N
पोस्ट करने का समय: 15 अगस्त 2025