Siliziumkarbid-Diamantdrahtschneidmaschine zur Bearbeitung von 4/6/8/12-Zoll-SiC-Barren

Kurzbeschreibung:

Die Siliziumkarbid-Diamantdrahtschneidmaschine ist eine hochpräzise Bearbeitungsanlage zum Schneiden von Siliziumkarbid-Ingots (SiC). Sie nutzt die Diamantdrahtsägetechnologie und schneidet SiC-Ingots mit einem schnell bewegten Diamantdraht (Liniendurchmesser 0,1–0,3 mm) im Mehrdrahtverfahren, um eine hochpräzise und schonende Waferpräparation zu erreichen. Die Anlage findet breite Anwendung in der Substratbearbeitung von SiC-Leistungshalbleitern (MOSFET/SBD), Hochfrequenzbauelementen (GaN-auf-SiC) und optoelektronischen Bauelementen und ist eine Schlüsselkomponente der SiC-Industriekette.

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Merkmale

Funktionsprinzip:

1. Fixierung des Gussblocks: Der SiC-Gussblock (4H/6H-SiC) wird mittels der Vorrichtung auf der Schneidplattform fixiert, um die Positionsgenauigkeit (±0,02 mm) zu gewährleisten.

2. Bewegung der Diamantlinie: Die Diamantlinie (galvanisch abgeschiedene Diamantpartikel auf der Oberfläche) wird durch das Führungsradsystem für eine Hochgeschwindigkeitszirkulation angetrieben (Liniengeschwindigkeit 10~30 m/s).

3. Schneidvorschub: Der Barren wird in der vorgegebenen Richtung zugeführt, und die Diamantlinie wird gleichzeitig mit mehreren parallelen Linien (100 bis 500 Linien) geschnitten, um mehrere Wafer zu bilden.

4. Kühlung und Späneabfuhr: Kühlmittel (deionisiertes Wasser + Zusätze) in den Schneidbereich sprühen, um Hitzeschäden zu reduzieren und Späne abzutransportieren.

Wichtigste Parameter:

1. Schnittgeschwindigkeit: 0,2~1,0 mm/min (abhängig von der Kristallrichtung und Dicke des SiC).

2. Schnurspannung: 20~50N (zu hoch, Schnur reißt leicht, zu niedrig, beeinträchtigt die Schnittgenauigkeit).

3. Waferdicke: Standard 350~500μm, Waferdicke bis zu 100μm möglich.

Hauptmerkmale:

(1) Schnittgenauigkeit
Dickentoleranz: ±5μm (bei 350μm Wafer), besser als herkömmliches Mörtelschneiden (±20μm).

Oberflächenrauheit: Ra<0,5μm (kein zusätzliches Schleifen erforderlich, um den Aufwand für die nachfolgende Bearbeitung zu reduzieren).

Verzug: <10μm (verringert die Schwierigkeit des nachfolgenden Polierens).

(2) Verarbeitungseffizienz
Mehrlinien-Schneiden: Schneiden von 100 bis 500 Teilen gleichzeitig, wodurch die Produktionskapazität um das 3- bis 5-fache gesteigert wird (gegenüber dem Einlinien-Schneiden).

Lebensdauer der Linie: Die Diamantlinie kann 100 bis 300 km SiC schneiden (abhängig von der Härte des Rohlings und der Prozessoptimierung).

(3) Verarbeitung mit geringer Beschädigung
Kantenbruch: <15μm (traditionelles Schneiden >50μm), Verbesserung der Waferausbeute.

Subsurface damage layer: <5μm (reduce polishing removal).

(4) Umweltschutz und Wirtschaft
Keine Mörtelverunreinigung: Geringere Kosten für die Entsorgung von Abfallflüssigkeiten im Vergleich zum Mörtelschneiden.

Materialausnutzung: Schnittverlust <100μm/Fräser, Einsparung von SiC-Rohmaterialien.

Schneidwirkung:

1. Waferqualität: keine makroskopischen Risse an der Oberfläche, wenige mikroskopische Defekte (kontrollierbare Versetzungsausbreitung). Kann direkt in den Grobpolierprozess eingeleitet werden, wodurch der Prozessablauf verkürzt wird.

2. Konsistenz: Die Dickenabweichung der Wafer innerhalb der Charge beträgt <±3% und ist somit für die automatisierte Produktion geeignet.

3. Anwendbarkeit: Unterstützt das Schneiden von 4H/6H-SiC-Ingots, kompatibel mit leitfähigen/halbisolierenden Typen.

Technische Spezifikation:

Spezifikation	Details
Abmessungen (L × B × H)	2500x2300x2500 oder individuell anpassen
Verarbeitungsmaterialgrößenbereich	4, 6, 8, 10, 12 Zoll Siliziumkarbid
Oberflächenrauheit	Ra≤0,3u
Durchschnittliche Schnittgeschwindigkeit	0,3 mm/min
Gewicht	5,5 t
Schneideprozess-Einstellungsschritte	≤30 Schritte
Gerätegeräusche	≤80 dB
Stahldrahtspannung	0~110 N (0,25 Drahtspannung entspricht 45 N)
Stahldrahtgeschwindigkeit	0~30 m/s
Gesamtleistung	50 kW
Diamantdrahtdurchmesser	≥0,18 mm
Endplanheit	≤0,05 mm
Schnitt- und Bruchrate	≤1% (ausgenommen menschliche Gründe, Silikonmaterial, Leitung, Wartung und sonstige Gründe)

XKH-Dienstleistungen:

XKH bietet den kompletten Service für Siliziumkarbid-Diamantdrahtschneidmaschinen an, von der Anlagenauswahl (Abstimmung von Drahtdurchmesser und -geschwindigkeit) über die Prozessentwicklung (Optimierung der Schnittparameter) und die Lieferung von Verbrauchsmaterialien (Diamantdraht, Führungsrolle) bis hin zum Kundendienst (Anlagenwartung, Analyse der Schnittqualität). So unterstützt XKH seine Kunden bei der kostengünstigen Massenproduktion von SiC-Wafern mit hoher Ausbeute (>95 %). Darüber hinaus bietet XKH kundenspezifische Upgrades (z. B. ultradünnes Schneiden, automatisiertes Be- und Entladen) mit einer Lieferzeit von 4–8 Wochen an.