সিলিকন কার্বাইড (এসআইসি) কেবল জাতীয় প্রতিরক্ষার জন্য সমালোচনামূলক কৌশলগত উপাদানই নয়, বিশ্বব্যাপী স্বয়ংচালিত এবং শক্তি শিল্পের জন্য একটি ভিত্তি প্রযুক্তিও। এসআইসি ওয়েফার ম্যানুফ্যাকচারিংয়ের প্রথম পদক্ষেপটি হ'ল বাল্ক-বর্ধিত সিক ইনগোটগুলিকে পাতলা ওয়েফারগুলিতে কাটা। এই স্লাইসিং প্রক্রিয়াটির গুণমানটি সরাসরি পরবর্তী পাতলা এবং পলিশিং পদক্ষেপগুলির দক্ষতা এবং ফলন নির্ধারণ করে। যাইহোক, প্রচলিত স্লাইসিং পদ্ধতিগুলি প্রায়শই ওয়েফার পৃষ্ঠ এবং উপগ্রহে ফাটলগুলি প্রবর্তন করে, যা ওয়েফার ভাঙ্গার হার বাড়ায় এবং উত্পাদন ব্যয় বাড়িয়ে তোলে। অতএব, স্লাইসিংয়ের সময় পৃষ্ঠের ক্ষতি হ্রাস করা এসআইসি ডিভাইস উত্পাদন প্রযুক্তিগুলিকে এগিয়ে নেওয়ার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
বর্তমানে, সিক ওয়েফার কাটা দুটি বড় চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি:
Traditional তিহ্যবাহী মাল্টি-ওয়্যার করাত সহ উচ্চ উপাদান ক্ষতি।
এসআইসির চরম কঠোরতা এবং ব্রিটলেন্সির কারণে, করাত এবং পলিশিং প্রযুক্তিগতভাবে দাবি করা হয়, প্রায়শই মারাত্মক ওয়েফার ওয়ারপেজ, ফাটল এবং অতিরিক্ত উপাদান বর্জ্য বাড়ে। ইনফিনিয়নের ডেটা অনুসারে, traditional তিহ্যবাহী রিক্রোকেটিং ডায়মন্ড ওয়্যার সাওং পদ্ধতিগুলি স্লাইসিং পর্যায়ে কেবলমাত্র 50% উপাদান ব্যবহার অর্জন করে। গ্রাইন্ডিং এবং পলিশিংয়ের পরে, কার্যকর ফলনটি 75% (প্রতি-সাহসী মোট ক্ষতি সহ 250 μm এর ক্ষতি সহ) হ্রাস করতে পারে, ব্যবহারযোগ্য ওয়েফারগুলির তুলনামূলকভাবে কম অনুপাত রেখে।
দীর্ঘ প্রসেসিং চক্র এবং কম থ্রুপুট।
আন্তর্জাতিক উত্পাদন পরিসংখ্যান দেখায় যে অবিচ্ছিন্ন 24 ঘন্টা অপারেশন এর অধীনে, 10,000 ওয়েফার উত্পাদন প্রায় 273 দিন প্রয়োজন। ওয়্যার সো প্রযুক্তির সাথে বাজারের চাহিদা সভা করার জন্য বিপুল সংখ্যক মেশিন এবং উপভোগযোগ্য প্রয়োজন। তদুপরি, পদ্ধতির ফলে দুর্বল পৃষ্ঠের রুক্ষতা, উল্লেখযোগ্য দূষণ এবং ভারী পরিবেশগত বোঝা (ধূলিকণা, বর্জ্য জল ইত্যাদি) ফলস্বরূপ।
এই চ্যালেঞ্জগুলি মোকাবেলায়, নানজিং বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক জিয়া জিয়াংকিয়ানের নেতৃত্বে গবেষণা দলটি বিকাশ করেছেবড় ব্যাসের সিক লেজার স্লাইসিং সরঞ্জাম। উন্নত লেজার স্লাইসিং কৌশলগুলি প্রয়োগ করে, সিস্টেমটি নাটকীয়ভাবে থ্রুপুট উন্নত করার সময় উপাদান হ্রাসকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। উদাহরণস্বরূপ, 20 মিমি সিক ইনগোট প্রক্রিয়া করার সময়, লেজার স্লাইসিংয়ের সাথে উত্পাদিত ওয়েফারগুলির সংখ্যা বেশিদ্বিগুণযা প্রচলিত তারের করাত দ্বারা অর্জন করেছে। তদতিরিক্ত, লেজার-স্লাইড ওয়েফারগুলি উচ্চতর জ্যামিতিক বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে এবং ওয়েফার বেধটি 200 মিমি পর্যন্ত কম করা যেতে পারে, প্রতি ইনগোট প্রতি আরও ফলন বাড়ানো যেতে পারে।
এই প্রকল্পের প্রতিযোগিতামূলক সুবিধা তার প্রযুক্তিগত পরিপক্কতার মধ্যে রয়েছে। বড় আকারের লেজার স্লাইসিং সরঞ্জামগুলির একটি প্রোটোটাইপ ইতিমধ্যে বিকাশিত এবং সফলভাবে প্রদর্শিত হয়েছে:
কাটা এবং পাতলা4-6 ইঞ্চি আধা-ইনসুলেটিং সিক ওয়েফার
কাটা6 ইঞ্চি পরিবাহী সিক ইনগটস
জন্য চলমান বৈধতা8 ইঞ্চি সিক ইনগট স্লাইসিং
এই সিস্টেমটি সংক্ষিপ্ত স্লাইসিং চক্র, উচ্চতর বার্ষিক ওয়েফার আউটপুট এবং প্রতি-ওফার উপাদান হ্রাস, ওভার অর্জনের প্রস্তাব দেয়ফলন 50% উন্নতিপ্রচলিত পদ্ধতির তুলনায়।
বাজারের দৃষ্টিকোণ থেকে, বড় ব্যাসের সিক লেজার স্লাইসিং সরঞ্জামগুলি হয়ে উঠেছে8 ইঞ্চি সিক ওয়েফার উত্পাদনের জন্য মূল প্রযুক্তি। বর্তমানে, এই জাতীয় সরঞ্জামগুলি প্রায় একচেটিয়াভাবে জাপান থেকে আমদানি করা হয়, উচ্চ ব্যয় এবং সম্ভাব্য রফতানি বিধিনিষেধ সহ। লেজার স্লাইসিং/পাতলা সরঞ্জামের জন্য গার্হস্থ্য চাহিদা অতিক্রম করার পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে1000 ইউনিট, তবুও আজ কোনও পরিপক্ক দেশীয় সরবরাহকারী বিদ্যমান নেই। নানজিং বিশ্ববিদ্যালয়-বিকাশিত সিস্টেমটি তাই বাজারের যথেষ্ট সম্ভাবনা এবং প্রচুর অর্থনৈতিক মান ধারণ করে।
এসআইসির বাইরেও, এই লেজার স্লাইসিং প্ল্যাটফর্মটি গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (জিএএন), গ্যালিয়াম অক্সাইড (গাওও) এবং সিন্থেটিক ডায়মন্ড সহ অন্যান্য উন্নত অর্ধপরিবাহী এবং অপটিক্যাল উপকরণগুলিতেও প্রসারিত করা যেতে পারে, এর শিল্প প্রয়োগকে আরও প্রশস্ত করে।
সিলিকন কার্বাইড (এসআইসি) কেবল জাতীয় প্রতিরক্ষার জন্য সমালোচনামূলক কৌশলগত উপাদানই নয়, বিশ্বব্যাপী স্বয়ংচালিত এবং শক্তি শিল্পের জন্য একটি ভিত্তি প্রযুক্তিও। এসআইসি ওয়েফার ম্যানুফ্যাকচারিংয়ের প্রথম পদক্ষেপটি হ'ল বাল্ক-বর্ধিত সিক ইনগোটগুলিকে পাতলা ওয়েফারগুলিতে কাটা। এই স্লাইসিং প্রক্রিয়াটির গুণমানটি সরাসরি পরবর্তী পাতলা এবং পলিশিং পদক্ষেপগুলির দক্ষতা এবং ফলন নির্ধারণ করে। যাইহোক, প্রচলিত স্লাইসিং পদ্ধতিগুলি প্রায়শই ওয়েফার পৃষ্ঠ এবং উপগ্রহে ফাটলগুলি প্রবর্তন করে, যা ওয়েফার ভাঙ্গার হার বাড়ায় এবং উত্পাদন ব্যয় বাড়িয়ে তোলে। অতএব, স্লাইসিংয়ের সময় পৃষ্ঠের ক্ষতি হ্রাস করা এসআইসি ডিভাইস উত্পাদন প্রযুক্তিগুলিকে এগিয়ে নেওয়ার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
বর্তমানে, সিক ওয়েফার কাটা দুটি বড় চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি:
Traditional তিহ্যবাহী মাল্টি-ওয়্যার করাত সহ উচ্চ উপাদান ক্ষতি।
এসআইসির চরম কঠোরতা এবং ব্রিটলেন্সির কারণে, করাত এবং পলিশিং প্রযুক্তিগতভাবে দাবি করা হয়, প্রায়শই মারাত্মক ওয়েফার ওয়ারপেজ, ফাটল এবং অতিরিক্ত উপাদান বর্জ্য বাড়ে। ইনফিনিয়নের ডেটা অনুসারে, traditional তিহ্যবাহী রিক্রোকেটিং ডায়মন্ড ওয়্যার সাওং পদ্ধতিগুলি স্লাইসিং পর্যায়ে কেবলমাত্র 50% উপাদান ব্যবহার অর্জন করে। গ্রাইন্ডিং এবং পলিশিংয়ের পরে, কার্যকর ফলনটি 75% (প্রতি-সাহসী মোট ক্ষতি সহ 250 μm এর ক্ষতি সহ) হ্রাস করতে পারে, ব্যবহারযোগ্য ওয়েফারগুলির তুলনামূলকভাবে কম অনুপাত রেখে।
দীর্ঘ প্রসেসিং চক্র এবং কম থ্রুপুট।
আন্তর্জাতিক উত্পাদন পরিসংখ্যান দেখায় যে অবিচ্ছিন্ন 24 ঘন্টা অপারেশন এর অধীনে, 10,000 ওয়েফার উত্পাদন প্রায় 273 দিন প্রয়োজন। ওয়্যার সো প্রযুক্তির সাথে বাজারের চাহিদা সভা করার জন্য বিপুল সংখ্যক মেশিন এবং উপভোগযোগ্য প্রয়োজন। তদুপরি, পদ্ধতির ফলে দুর্বল পৃষ্ঠের রুক্ষতা, উল্লেখযোগ্য দূষণ এবং ভারী পরিবেশগত বোঝা (ধূলিকণা, বর্জ্য জল ইত্যাদি) ফলস্বরূপ।
এই চ্যালেঞ্জগুলি মোকাবেলায়, নানজিং বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক জিয়া জিয়াংকিয়ানের নেতৃত্বে গবেষণা দলটি বিকাশ করেছেবড় ব্যাসের সিক লেজার স্লাইসিং সরঞ্জাম। উন্নত লেজার স্লাইসিং কৌশলগুলি প্রয়োগ করে, সিস্টেমটি নাটকীয়ভাবে থ্রুপুট উন্নত করার সময় উপাদান হ্রাসকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। উদাহরণস্বরূপ, 20 মিমি সিক ইনগোট প্রক্রিয়া করার সময়, লেজার স্লাইসিংয়ের সাথে উত্পাদিত ওয়েফারগুলির সংখ্যা বেশিদ্বিগুণযা প্রচলিত তারের করাত দ্বারা অর্জন করেছে। তদতিরিক্ত, লেজার-স্লাইড ওয়েফারগুলি উচ্চতর জ্যামিতিক বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে এবং ওয়েফার বেধটি 200 মিমি পর্যন্ত কম করা যেতে পারে, প্রতি ইনগোট প্রতি আরও ফলন বাড়ানো যেতে পারে।
এই প্রকল্পের প্রতিযোগিতামূলক সুবিধা তার প্রযুক্তিগত পরিপক্কতার মধ্যে রয়েছে। বড় আকারের লেজার স্লাইসিং সরঞ্জামগুলির একটি প্রোটোটাইপ ইতিমধ্যে বিকাশিত এবং সফলভাবে প্রদর্শিত হয়েছে:
কাটা এবং পাতলা4-6 ইঞ্চি আধা-ইনসুলেটিং সিক ওয়েফার
কাটা6 ইঞ্চি পরিবাহী সিক ইনগটস
জন্য চলমান বৈধতা8 ইঞ্চি সিক ইনগট স্লাইসিং
এই সিস্টেমটি সংক্ষিপ্ত স্লাইসিং চক্র, উচ্চতর বার্ষিক ওয়েফার আউটপুট এবং প্রতি-ওফার উপাদান হ্রাস, ওভার অর্জনের প্রস্তাব দেয়ফলন 50% উন্নতিপ্রচলিত পদ্ধতির তুলনায়।
বাজারের দৃষ্টিকোণ থেকে, বড় ব্যাসের সিক লেজার স্লাইসিং সরঞ্জামগুলি হয়ে উঠেছে8 ইঞ্চি সিক ওয়েফার উত্পাদনের জন্য মূল প্রযুক্তি। বর্তমানে, এই জাতীয় সরঞ্জামগুলি প্রায় একচেটিয়াভাবে জাপান থেকে আমদানি করা হয়, উচ্চ ব্যয় এবং সম্ভাব্য রফতানি বিধিনিষেধ সহ। লেজার স্লাইসিং/পাতলা সরঞ্জামের জন্য গার্হস্থ্য চাহিদা অতিক্রম করার পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে1000 ইউনিট, তবুও আজ কোনও পরিপক্ক দেশীয় সরবরাহকারী বিদ্যমান নেই। নানজিং বিশ্ববিদ্যালয়-বিকাশিত সিস্টেমটি তাই বাজারের যথেষ্ট সম্ভাবনা এবং প্রচুর অর্থনৈতিক মান ধারণ করে।
এসআইসির বাইরেও, এই লেজার স্লাইসিং প্ল্যাটফর্মটি গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (জিএএন), গ্যালিয়াম অক্সাইড (গাওও) এবং সিন্থেটিক ডায়মন্ড সহ অন্যান্য উন্নত অর্ধপরিবাহী এবং অপটিক্যাল উপকরণগুলিতেও প্রসারিত করা যেতে পারে, এর শিল্প প্রয়োগকে আরও প্রশস্ত করে।