S: Maxay yihiin tignoolajiyada ugu muhiimsan ee lagu isticmaalo goynta iyo habaynta waferka SiC?
A:Silikoon carbide (SiC) waxay leedahay engegnaanti labaad oo keliya dheeman waxaana loo tixgeliyaa walxo aad u adag oo jajaban. Habka jeexjeexa, kaas oo ku lug leh in la gooyo kiristaalo koray oo loo beddelo maraqa khafiifka ah, waa waqti-qaadasho iyo u nugul jajabinta. Sida talaabadii ugu horeysay eeSiChabaynta hal crystal, tayada goyntu waxay si weyn u saamaysaa shiididda, dhalaalka, iyo khafiifinta xiga. Goynta inta badan waxay soo bandhigtaa dildilaaca dusha sare iyo dhulka hoose, kordhinta heerarka jebinta waferka iyo kharashka wax soo saarka. Sidaa darteed, xakamaynta burburka dillaaca dusha sare ee goynta ayaa muhiim u ah horumarinta soo saarista aaladda SiC.
Hababka jeexitaanka SiC ee hadda la soo sheegay waxaa ka mid ah xoqin go'an, jeex-jeexid bilaash ah, goyn laysarka, wareejinta lakabka (kala-soocidda qabow), iyo goynta dheecaanka korantada. Kuwaas waxaa ka mid ah, is-beddelka jeexjeexyada fiilooyinka badan ee leh abrasives dheeman go'an ayaa ah habka ugu badan ee la isticmaalo si loo farsameeyo kiristaalo kelida ah ee SiC. Si kastaba ha ahaatee, marka cabbirada ingot ay gaadhaan 8 inji iyo wixii ka sareeya, jeexitaanka siliga dhaqameedku wuxuu noqdaa mid aan waxtar lahayn sababtoo ah baahida qalabka sare, kharashyada, iyo hufnaanta hoose. Waxaa jirta baahi degdeg ah oo loo qabo tignoolajiyada wax lagu gooyo ee qiimo jaban, khasaare yar, tayo sare leh.
S: Waa maxay faa'iidooyinka goynta laser ka badan goynta silig-dhaqameedka badan?
J: Xargaha qadiimiga ah ayaa jarayaSiC ayaa heshayoo ay la socdaan jihada gaarka ah oo loo geliyo xaleef dhowr boqol oo microns qaro weyn. Jeexjeexyada ayaa markaa dhulka lagu shubaa iyadoo la isticmaalayo dareeraha dheemanka si meesha looga saaro calamadaha miinshaarka iyo waxyeelada dusha sare, oo ay ku xigto polishing makaanikada kiimikada (CMP) si loo gaadho qorshaynta caalamiga ah, oo ugu dambayntii la nadiifiyo si loo helo maraqa SiC.
Si kastaba ha ahaatee, SiC's adkeysigeeda sare iyo jajabnaanta awgeed, tillaabooyinkani waxay si fudud u keeni karaan dagaal, dildilaac, korodhka heerarka jebinta, kharashyada wax soo saarka oo sarreeya, oo keena qallafsanaanta dusha sare iyo wasakhowga ( boodhka, biyaha wasakhda ah, iwm.). Intaa waxaa dheer, jeexitaanka siligga ayaa ah mid gaabis ah oo leh wax-soosaar hooseeya. Qiyaasaha ayaa muujinaya in jeex jeex dhaqameedka silig badan lagu gaaro kaliya 50% ka faa'iidaysiga walxaha, iyo ilaa 75% walaxda ayaa lunta ka dib marka la nadiifiyo oo la shiido. Xogta hore ee wax soo saarka shisheeye waxay muujisay inay qaadan karto ku dhawaad 273 maalmood oo soo saarid 24-saac ah oo joogto ah si loo soo saaro 10,000 wafer-waqti aad u badan.
Gudaha, shirkado badan oo kobaca kristal SiC ayaa diirada saaraya kordhinta awooda foornada. Si kastaba ha ahaatee, halkii la ballaarin lahaa wax soo saarka, waxaa aad u muhiim ah in la tixgeliyo sida loo yareeyo khasaaraha-gaar ahaan marka wax-soo-saarka korriinka kristal uusan weli fiicnayn.
Qalabka leysarka jeexjeexa ayaa si weyn u yareeyn kara luminta alaabta waxayna wanaajin kartaa wax soo saarka. Tusaale ahaan, adigoo isticmaalaya hal 20 mmSiC ayaa heshay: jeexjeexa siliggu waxa uu dhalin karaa ilaa 30 wafer oo dhumucdiisu tahay 350 μm maalmo leh habab dhaqameed, oo u baahan qalab-dhamaadka sare iyo kharashaadka sare leh waxtarka hooseeya. Xaaladahan hoos yimaada, faa'iidooyinka laysarka goynta ayaa noqda mid cad, taas oo ka dhigaysa tignoolajiyada mustaqbalka caadiga ah ee wafers 8-inch ah.
Goynta laysarka, wakhtiga goynta waferkiiba 8-inji waxa uu noqon karaa wax kayar 20 daqiiqo, iyada oo wax luminaya waferkiiba 60 μm.
Marka la soo koobo, marka la barbar dhigo goynta silig badan, jeexjeexa laysarka wuxuu bixiyaa xawaare sare, wax-soo-saar wanaagsan, luminta walxaha hoose, iyo farsamaynta nadiifinta.
S: Maxay yihiin caqabadaha ugu waaweyn ee farsamo ee ku jira goynta laser SiC?
J: Habka jeexjeexa laysarka waxa uu ku lug leeyahay laba tillaabo oo waaweyn: wax ka beddelka laysarka iyo kala saarista wafer.
Xudunta wax ka beddelka laysarka waa qaabaynta iftiinka iyo hagaajinta cabbirka. Halbeegyada sida awoodda laysarka, dhexroorka barta, iyo xawaaraha iskaanka ayaa dhammaantood saameeya tayada wax-ka-qabashada iyo guusha kala-soocidda wafer-ka xiga. Joomatari ee aagga la beddelay ayaa go'aamiya qallafsanaanta dusha sare iyo dhibka kala soocida. Qalafsanaanta dusha sare waxay adkeynaysaa shiididda dambe waxayna kordhisaa khasaaraha alaabta.
Wax ka beddelka ka dib, kala-soocidda wafer waxaa caadi ahaan lagu gaaraa iyada oo loo marayo xoogagga dhogorta, sida jabka qabow ama walbahaarka farsamada. Qaar ka mid ah nidaamyada gudaha waxay isticmaalaan transducers ultrasonic si ay u kiciyaan gariir kala soocida, laakiin tani waxay sababi kartaa cilado geeso iyo cidhiidhi ah, hoos u dhigaya wax-soo-saarka ugu dambeeya.
Iyadoo labadan tillaabo aysan si dhab ah u adagayn, iswaafaqla'aanta tayada crystal-sababtoo ah hababka koritaanka kala duwan, heerarka doping, iyo qaybinta walaaca gudaha-waxay si weyn u saameeyaan goynta dhibka, wax-soo-saarka, iyo khasaaraha alaabta. Kaliya aqoonsashada meelaha dhibka leh iyo hagaajinta aagagga iskaanka laysarka ayaa laga yaabaa inaysan si weyn u wanaajin natiijooyinka.
Furaha korsashada baahsan waxay ku jirtaa horumarinta habab cusub iyo qalab kuwaas oo la qabsan kara tayada crystals ee kala duwan ee warshadeeyayaasha kala duwan, hagaajinta cabbirada habka, iyo dhisidda hababka jeexjeexa laysarka oo leh mid caalami ah.
S: Tignoolajiyada jeexjeexa laysarka ma lagu dabaqi karaa agabka kale ee semiconductor ka sokow SiC?
A: Tiknoolajiyada goynta laser-ka ayaa taariikh ahaan lagu dabaqay agabyo kala duwan. Semiconductors-ka, waxa markii hore loo isticmaali jiray dhuujinta wafer-ka oo tan iyo markaas waa la ballaariyay ilaa la jarjaro hal kiristaalo oo waaweyn.
Marka laga soo tago SiC, goynta laysarka waxa kale oo loo isticmaali karaa walxo kale oo adag ama jajaban sida dheeman, gallium nitride (GaN), iyo gallium oxide (Ga₂O₃). Daraasado horudhac ah oo ku saabsan agabyadan ayaa muujiyay suurtagalnimada iyo faa'iidooyinka laysarka goynta ee codsiyada semiconductor.
S: Hadda ma jiraan alaabooyin qalab goynta laysarka gudaha oo bislaaday? Marxaladee ayay cilmi baadhistaadu maraysaa?
A: Qalabka jeexjeexa leysarka ee SiC-da-balaadhan ayaa si weyn loogu tixgaliyaa qalabka asaasiga ah ee mustaqbalka 8-inch ee wax soo saarka waferka SiC. Waqtigan xaadirka ah, kaliya Japan ayaa bixin kara nidaamyadan oo kale, waana qaali waxayna ku xiran yihiin xayiraadaha dhoofinta.
Baahida gudaha ee nidaamyada jeexjeexa laysarka / khafiifinta ayaa lagu qiyaasaa inay ku dhow yihiin 1,000 unug, oo ku saleysan qorshooyinka wax soo saarka ee SiC iyo awoodda miinshaarka siliga ee jira. Shirkadaha waaweyn ee waddaniga ahi waxay si weyn u maalgaliyeen horumarinta, laakiin ma jiraan wax qaan-gaadh ah, qalab gudaha ah oo ganacsi ahaan loo heli karo oo weli gaadhay in la geeyo warshadaynta.
Kooxaha cilmi-baaristu waxay horumarinayeen tignoolajiyada kor-u-qaadista laysarka ee iska leh tan iyo 2001 waxayna hadda ku kordhiyeen tan ilaa dhexroor-weyn ee leysarka SiC jeexid iyo khafiifin. Waxay soo saareen hab-raac nooc ah iyo habab-jeexid awood u leh: Goynta iyo khafiifinta 4–6 inch semi-insulating SiC wafersSlicing 6–8 inch conductive SiC ingots Tilmaamaha waxqabadka:6-8 inch semi-insulating SiC: waqti goyn 10–15 daqiiqo/wafer; wax lumin <30 μm6-8 inch SiC conductive SiC: waqti goyn 14-20 daqiiqo/wafer; wax khasaare ah <60 μm
Wax-soosaarka wafer ee la qiyaasay ayaa kordhay in ka badan 50%
Goynta ka dib, canjeeradu waxay la kulmaa heerarka qaranka ee joomatari ka dib shiidi iyo turxaan bixin. Daraasaduhu waxay sidoo kale muujinayaan in saamaynta kulaylka ee laysarka aysan si weyn u saameynaynin walbahaarka ama joomatari ee maraqyada.
Qalab isku mid ah ayaa sidoo kale loo isticmaalay si loo xaqiijiyo suurtogalnimada in la jarjaro dheeman, GaN, iyo Ga₂O₃ hal kiristaalo.
Waqtiga boostada: Meey-23-2025