סיליקון קרביד (SiC) הוא לא רק טכנולוגיה קריטית להגנה לאומית, אלא גם חומר מרכזי עבור תעשיות הרכב והאנרגיה העולמיות. כצעד הקריטי הראשון בעיבוד גביש יחיד של SiC, חיתוך פרוסות פרוסות קובע ישירות את איכות הדילול והליטוש שלאחר מכן. שיטות חיתוך מסורתיות גורמות לעיתים קרובות לסדקים על פני השטח ובתת-השטח, מה שמגדיל את שיעורי שבירת הפרוסות ואת עלויות הייצור. לכן, שליטה בנזקי סדקים על פני השטח חיונית לקידום ייצור התקני SiC.
נכון לעכשיו, חיתוך מטילי SiC עומד בפני שני אתגרים עיקריים:
- אובדן חומר גבוה בניסור רב-חוטי מסורתי:הקשיות והשבירות הקיצוניות של SiC הופכות אותו לנוטה לעיוות ולסדקים במהלך חיתוך, השחזה וליטוש. על פי נתוני Infineon, ניסור רב-חוטי מסורתי המחובר בשרף יהלום משיג ניצול חומר של 50% בלבד בחיתוך, כאשר אובדן כולל של פרוסה בודדת מגיע לכ-250 מיקרון לאחר הליטוש, ומשאיר חומר שמיש מינימלי.
- יעילות נמוכה ומחזורי ייצור ארוכים:סטטיסטיקות ייצור בינלאומיות מראות כי ייצור 10,000 פרוסות ופלים באמצעות ניסור רב-חוטי רציף של 24 שעות אורך כ-273 ימים. שיטה זו דורשת ציוד וחומרים מתכלים נרחבים תוך יצירת חספוס פני שטח גבוה וזיהום (אבק, מי שפכים).
כדי לטפל בבעיות אלו, צוותו של פרופסור שיו שיאנגצ'יאן באוניברסיטת נאנג'ינג פיתח ציוד חיתוך לייזר מדויק עבור SiC, תוך מינוף טכנולוגיית לייזר אולטרה-מהירה כדי למזער פגמים ולהגביר את הפרודוקטיביות. עבור מטיל SiC בעובי 20 מ"מ, טכנולוגיה זו מכפילה את תפוקת הפרוסות בלייזר בהשוואה לניסור תיל מסורתי. בנוסף, הפרוסות בלייזר מציגות אחידות גיאומטרית מעולה, המאפשרת הפחתת עובי ל-200 מיקרון לכל פרוסה והגדלה נוספת של התפוקה.
יתרונות עיקריים:
- השלמת מחקר ופיתוח של ציוד אב טיפוס בקנה מידה גדול, שאושר לחיתוך פרוסות SiC מבודדות למחצה בגודל 4-6 אינץ' ומטילי SiC מוליכים בגודל 6 אינץ'.
- חיתוך מטיל בגודל 8 אינץ' נמצא תחת אימות.
- זמן חיתוך קצר משמעותית, תפוקה שנתית גבוהה יותר ושיפור יבול של >50%.
מצע SiC מסוג 4H-N של XKH
פוטנציאל שוק:
ציוד זה צפוי להפוך לפתרון הליבה לחיתוך מטילי SiC בגודל 8 אינץ', הנשלט כיום על ידי יבוא יפני בעל עלויות גבוהות ומגבלות יצוא. הביקוש המקומי לציוד חיתוך/דילול בלייזר עולה על 1,000 יחידות, אך לא קיימות חלופות בוגרות מתוצרת סין. לטכנולוגיה של אוניברסיטת נאנג'ינג ערך שוק עצום ופוטנציאל כלכלי.
תאימות רב-חומרים:
מעבר ל-SiC, הציוד תומך בעיבוד לייזר של גליום ניטריד (GaN), תחמוצת אלומיניום (Al₂O₃) ויהלום, ובכך מרחיב את יישומיו התעשייתיים.
על ידי מהפכה בעיבוד פרוסות SiC, חדשנות זו מטפלת בצווארי בקבוק קריטיים בייצור מוליכים למחצה תוך התאמת המגמות הגלובליות לעבר חומרים בעלי ביצועים גבוהים וחסכוניים באנרגיה.
סיכום
כחברה מובילה בתעשייה בייצור מצעים מסיליקון קרביד (SiC), XKH מתמחה באספקת מצעים בגודל מלא של SiC בגודל 2-12 אינץ' (כולל סוג 4H-N/SEMI, סוג 4H/6H/3C) המותאמים למגזרים בעלי צמיחה גבוהה כגון כלי רכב לאנרגיה חדשה (NEV), אחסון אנרגיה פוטו-וולטאית (PV) ותקשורת 5G. תוך מינוף טכנולוגיית חיתוך פרוסות ופלים גדולים בעלי הפסדים נמוכים וטכנולוגיית עיבוד מדויקת, השגנו ייצור המוני של מצעים בגודל 8 אינץ' ופריצות דרך בטכנולוגיית צמיחת גבישי SiC מוליכים בגודל 12 אינץ', תוך הפחתה משמעותית של עלויות שבב ליחידה. בהמשך, נמשיך לייעל את חיתוך הלייזר ברמת המטילים ואת תהליכי בקרת המאמץ החכמים כדי להעלות את תפוקת המצע בגודל 12 אינץ' לרמות תחרותיות גלובליות, ולהעצים את תעשיית ה-SiC המקומית לשבור מונופולים בינלאומיים ולהאיץ יישומים ניתנים להרחבה בתחומים מתקדמים כמו שבבים ברמת רכב וספקי כוח לשרתי בינה מלאכותית.
מצע SiC מסוג 4H-N של XKH
זמן פרסום: 15 באוגוסט 2025