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8英寸SiC晶圆线或达30条衬底磨抛有哪些痛点?_碳化硅_衬底

admin 2024-11-07 06:18:29 0

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究竟8英寸碳化硅会在切磨抛环节面临哪些问题?目前的工艺技能如何实现降本增效?作为家当链上游,他们如何看待8英寸进展?详情请看:

工时、本钱、良率

8英寸SiC晶圆线或达30条衬底磨抛有哪些痛点?_碳化硅_衬底 通讯

成为切磨抛环节最大寻衅

据理解,目前针对碳化硅的切磨抛工艺,紧张运用在两大工序中:一是碳化硅晶锭通过切、磨、抛加工,得到碳化硅衬底的过程,二是碳化硅晶圆经由背面减薄、抛光,然后进行晶圆划片,得到单个碳化硅芯片的过程。

在前一道工序中,海内针对6英寸SiC衬底的切磨抛工艺较为成熟,但针对8英寸SiC衬底,如今尚未进入量产验证阶段,这是由于从6英寸到8英寸,不同的工艺路线、设备及耗材,每每也须要重新设计及磨合,以进一步掌握本钱。

对此,惠丰钻石营销总监王军认为,碳化硅的莫氏硬度仅次于金刚石,属于高硬脆性材料,因此切磨抛过程耗时久,易裂片。
尤其是8英寸碳化硅,要实现切割损耗小、并且切割出厚度均匀、翘曲度小的高质量SiC晶片,仍是目前面临的主要技能难点。

从行业进度来看,目前8英寸碳化硅都是小批量生产,比较于6英寸,切磨抛环节还都在优化中,估计其用时和本钱等方面在短期内将大大增加。

京创前辈也表示赞许,他们认为,在8英寸碳化硅时期,除了衬底加工环节外,晶圆加工环节也将面临极大寻衅:

一方面,碳化硅晶圆一样平常采取砂轮来进行背面减薄、抛光工艺,将厚度减至100μm旁边,以减少器件衬底电阻,但8英寸碳化硅晶圆由于尺寸扩大,减薄厚度、光滑度、良率更加难以掌握。

另一方面,金刚石刀片切割是分离碳化硅晶圆的传统技能,但从6吋到8吋,累积的切割长度会增加,导致切割刀片的磨损同步增加,晶圆的切割韶光亦会增加,从而导致本钱增高,并且可能会在切割过程中破刀,从而破坏晶圆。

聚焦8英寸降本增效

设备&耗材齐发力

值得把稳的是,针对8英寸切磨抛工艺在碳化硅衬底、晶圆加工的创新改进,京创前辈、惠丰钻石等企业已经率先实现占领难关,针对设备、材料进行更新换代,以进一步促进8英寸碳化硅实现降本增效。

京创前辈透露,他们多年来一贯聚焦在高精密切、磨、抛技能领域,目前在6英寸碳化硅产品上拥有丰富的作业履历,现有减薄和切割设备已可以支持8寸碳化硅产品。

个中,减薄设备可用于4-8英寸碳化硅晶圆的全自动减薄加工,在6英寸碳化硅晶圆上可实现粗糙度(RA)在7-8nm,TTV在0-2um的效果,在8英寸碳化硅晶圆上实验数据良好。

在晶圆划片加工环节,目前京创前辈切割设备装备了NCS功能/BBD功能/在线磨刀功能/刀痕检测功能,可以有效担保切割过程中,刀片持续保持一个优质的加工能力以及涌现非常时可以及时检出,经由测试,在5mm/s的切割速率下,可达到正崩≤7um,背崩≤25um。

作为材料供应端,惠丰钻石营销总监王军则表示,他们作为一家专业生产金刚石微粉及研磨液的厂家,可供应碳化硅衬底砂浆切割粉和粗磨精磨液,针对8寸碳化硅衬底,目前已推出高效砂浆切割粉,可有效降落切割本钱。

另一方面,他们致力于碳化硅衬底的切磨抛环节的耗材供应,从原材料及生产品质把控,持续为8英寸碳化硅衬底量产切磨抛工序保驾护航。

展望8英寸:

市场发展速率超出预期

值得关注的是,据统计截至2024年6月,环球已有30家企业正在或操持推进8吋SiC晶圆产线培植,个中中国企业就有13家。

不难预测的是,随着各条产线加快支配,8英寸碳化硅进入市场的机遇将大大提前,而原有的以6英寸为主的市场格局也势必会受到影响。

对此,京创前辈判断,目前,6英寸碳化硅晶圆仍旧是市场上的主流产品,而8英寸衬底正在成为行业的主要技能发展方向,成熟的8英寸碳化硅技能将有效办理6英寸碳化硅晶圆芯片产量有限和边缘摧残浪费蹂躏过大的问题,能使单片晶圆芯片的产量提高90%,单位芯片本钱降落近30%。

随着8英寸加速发展,碳化硅将迎来强劲的增长,在新能源汽车、光伏储能、风电、轨道交通、智能电网(5G)、航空航天等领域具有巨大的市场潜力。

惠丰钻石营销总监王军也认为,参考硅晶圆尺寸发展进程, 8英寸碳化硅衬底将是边际本钱递减的拐点尺寸,未来8英寸将是碳化硅衬底的主流尺寸。
目前,随着市场变动,本钱压力加大, 8英寸SiC衬底将进一步加速推动量产,其发展速率可能会超出大家预期。

据调研,现阶段,8英寸碳化硅仅实现小批量供货,从碳化硅家当长期发展来看,亟需快速办理8英寸碳化硅量产化和降本难题,以加快市场的快速发展,这须要全体家当链的协同互助和技能创新。

来源:里手说三代半

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