சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) தேசிய பாதுகாப்புக்கு ஒரு முக்கியமான தொழில்நுட்பம் மட்டுமல்ல, உலகளாவிய வாகன மற்றும் எரிசக்தி தொழில்களுக்கு ஒரு முக்கிய பொருளாகும். SiC ஒற்றை-படிக செயலாக்கத்தில் முதல் முக்கியமான படியாக, வேஃபர் ஸ்லைசிங் நேரடியாக அடுத்தடுத்த மெலிதல் மற்றும் மெருகூட்டலின் தரத்தை தீர்மானிக்கிறது. பாரம்பரிய ஸ்லைசிங் முறைகள் பெரும்பாலும் மேற்பரப்பு மற்றும் நிலத்தடி விரிசல்களை அறிமுகப்படுத்துகின்றன, வேஃபர் உடைப்பு விகிதங்கள் மற்றும் உற்பத்தி செலவுகளை அதிகரிக்கின்றன. எனவே, SiC சாதன உற்பத்தியை முன்னேற்றுவதற்கு மேற்பரப்பு விரிசல் சேதத்தை கட்டுப்படுத்துவது மிக முக்கியம்.
தற்போது, SiC இங்காட் வெட்டுதல் இரண்டு பெரிய சவால்களை எதிர்கொள்கிறது:
- பாரம்பரிய பல-கம்பி அறுக்கும் முறையில் அதிக பொருள் இழப்பு:SiC-யின் அதீத கடினத்தன்மை மற்றும் உடையக்கூடிய தன்மை, வெட்டுதல், அரைத்தல் மற்றும் மெருகூட்டல் ஆகியவற்றின் போது சிதைவு மற்றும் விரிசல் ஏற்பட வாய்ப்புள்ளது. இன்ஃபினியன் தரவுகளின்படி, பாரம்பரிய ரெசிப்ரோகேட்டிங் வைர-பிசின்-பிணைக்கப்பட்ட பல-கம்பி அறுக்கும் முறை வெட்டுவதில் 50% பொருள் பயன்பாட்டை மட்டுமே அடைகிறது, மெருகூட்டலுக்குப் பிறகு மொத்த ஒற்றை-வேஃபர் இழப்பு ~250 μm ஐ அடைகிறது, இதனால் குறைந்தபட்ச பயன்படுத்தக்கூடிய பொருள் எஞ்சியுள்ளது.
- குறைந்த செயல்திறன் மற்றும் நீண்ட உற்பத்தி சுழற்சிகள்:சர்வதேச உற்பத்தி புள்ளிவிவரங்கள், 24 மணி நேர தொடர்ச்சியான பல-கம்பி அறுக்கும் முறையைப் பயன்படுத்தி 10,000 வேஃபர்களை உற்பத்தி செய்ய ~273 நாட்கள் ஆகும் என்பதைக் காட்டுகின்றன. இந்த முறைக்கு விரிவான உபகரணங்கள் மற்றும் நுகர்பொருட்கள் தேவைப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் அதிக மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை மற்றும் மாசுபாட்டை (தூசி, கழிவுநீர்) உருவாக்குகின்றன.
இந்தப் பிரச்சினைகளைத் தீர்க்க, நான்ஜிங் பல்கலைக்கழகத்தின் பேராசிரியர் சியு சியாங்கியனின் குழு, SiC-க்கான உயர்-துல்லிய லேசர் ஸ்லைசிங் உபகரணங்களை உருவாக்கியுள்ளது, குறைபாடுகளைக் குறைத்து உற்பத்தித்திறனை அதிகரிக்க அதிவேக லேசர் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. 20-மிமீ SiC இங்காட்டுக்கு, பாரம்பரிய கம்பி அறுக்கும் முறையுடன் ஒப்பிடும்போது இந்த தொழில்நுட்பம் வேஃபர் விளைச்சலை இரட்டிப்பாக்குகிறது. கூடுதலாக, லேசர்-துண்டாக்கப்பட்ட வேஃபர்கள் உயர்ந்த வடிவியல் சீரான தன்மையைக் காட்டுகின்றன, இதனால் ஒரு வேஃபருக்கு 200 μm வரை தடிமன் குறைப்பு மற்றும் வெளியீட்டை மேலும் அதிகரிக்கின்றன.
முக்கிய நன்மைகள்:
- பெரிய அளவிலான முன்மாதிரி உபகரணங்களில் முடிக்கப்பட்ட ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு, 4–6-இன்ச் அரை-இன்சுலேடிங் SiC வேஃபர்கள் மற்றும் 6-இன்ச் கடத்தும் SiC இங்காட்களை வெட்டுவதற்கு சரிபார்க்கப்பட்டது.
- 8-அங்குல இங்காட் வெட்டுதல் சரிபார்ப்பில் உள்ளது.
- குறிப்பிடத்தக்க வகையில் குறைவான வெட்டும் நேரம், அதிக வருடாந்திர உற்பத்தி மற்றும் 50% க்கும் அதிகமான மகசூல் முன்னேற்றம்.
4H-N வகையைச் சேர்ந்த XKH இன் SiC அடி மூலக்கூறு
சந்தை வாய்ப்பு:
இந்த உபகரணம் 8-இன்ச் SiC இங்காட் ஸ்லைசிங்கிற்கான முக்கிய தீர்வாக மாற உள்ளது, தற்போது அதிக செலவுகள் மற்றும் ஏற்றுமதி கட்டுப்பாடுகளுடன் ஜப்பானிய இறக்குமதிகளால் ஆதிக்கம் செலுத்தப்படுகிறது. லேசர் ஸ்லைசிங்/மெல்லிய உபகரணங்களுக்கான உள்நாட்டு தேவை 1,000 யூனிட்டுகளைத் தாண்டியுள்ளது, இருப்பினும் முதிர்ந்த சீனாவில் தயாரிக்கப்பட்ட மாற்றுகள் எதுவும் இல்லை. நான்ஜிங் பல்கலைக்கழகத்தின் தொழில்நுட்பம் மகத்தான சந்தை மதிப்பையும் பொருளாதார ஆற்றலையும் கொண்டுள்ளது.
பல பொருள் இணக்கத்தன்மை:
SiC க்கு அப்பால், இந்த உபகரணமானது காலியம் நைட்ரைடு (GaN), அலுமினியம் ஆக்சைடு (Al₂O₃) மற்றும் வைரம் ஆகியவற்றின் லேசர் செயலாக்கத்தை ஆதரிக்கிறது, அதன் தொழில்துறை பயன்பாடுகளை விரிவுபடுத்துகிறது.
SiC வேஃபர் செயலாக்கத்தில் புரட்சியை ஏற்படுத்துவதன் மூலம், இந்த கண்டுபிடிப்பு குறைக்கடத்தி உற்பத்தியில் உள்ள முக்கியமான தடைகளை நிவர்த்தி செய்கிறது, அதே நேரத்தில் உயர் செயல்திறன், ஆற்றல் திறன் கொண்ட பொருட்களை நோக்கிய உலகளாவிய போக்குகளுடன் ஒத்துப்போகிறது.
முடிவுரை
சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) அடி மூலக்கூறு உற்பத்தியில் ஒரு தொழில்துறைத் தலைவராக, XKH, புதிய ஆற்றல் வாகனங்கள் (NEVகள்), ஃபோட்டோவோல்டாயிக் (PV) ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் 5G தகவல்தொடர்புகள் போன்ற உயர் வளர்ச்சித் துறைகளுக்கு ஏற்றவாறு 2-12-இன்ச் முழு அளவிலான SiC அடி மூலக்கூறுகளை (4H-N/SEMI-வகை, 4H/6H/3C-வகை உட்பட) வழங்குவதில் நிபுணத்துவம் பெற்றது. பெரிய பரிமாண வேஃபர் குறைந்த-இழப்பு ஸ்லைசிங் தொழில்நுட்பம் மற்றும் உயர்-துல்லிய செயலாக்க தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி, 8-இன்ச் அடி மூலக்கூறுகளின் பெருமளவிலான உற்பத்தியையும் 12-இன்ச் கடத்தும் SiC படிக வளர்ச்சி தொழில்நுட்பத்தில் முன்னேற்றங்களையும் நாங்கள் அடைந்துள்ளோம், இது ஒரு யூனிட் சிப் செலவுகளை கணிசமாகக் குறைக்கிறது. முன்னோக்கிச் செல்லும்போது, 12-இன்ச் அடி மூலக்கூறு விளைச்சலை உலகளாவிய போட்டி நிலைகளுக்கு உயர்த்த, உள்நாட்டு SiC துறைக்கு சர்வதேச ஏகபோகங்களை உடைக்கவும், ஆட்டோமொடிவ்-கிரேடு சிப்ஸ் மற்றும் AI சர்வர் பவர் சப்ளைகள் போன்ற உயர்நிலை களங்களில் அளவிடக்கூடிய பயன்பாடுகளை துரிதப்படுத்தவும் அதிகாரம் அளிக்கும் வகையில், இங்காட்-லெவல் லேசர் ஸ்லைசிங் மற்றும் புத்திசாலித்தனமான அழுத்தக் கட்டுப்பாட்டு செயல்முறைகளை நாங்கள் தொடர்ந்து மேம்படுத்துவோம்.
4H-N வகையைச் சேர்ந்த XKH இன் SiC அடி மூலக்கூறு
இடுகை நேரம்: ஆகஸ்ட்-15-2025