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탄화 규소 기판은 차세대 반도체 제품으로서 우수한 물리적, 화학적 특성으로 인해 전력 전자 장치 분야에서 큰 응용 가능성을 보여주었습니다. 그러나 SiC 잉곳의 고효율, 저손실 절단은 양산을 제약하는 핵심 기술 중 하나이다. 현재 모르타르 와이어 절단과 다이아몬드 와이어 절단은 SiC 잉곳 절단의 두 가지 주류 기술이며 연마재 도입 방식, 가공 효율성, 재료 손실 및 환경 영향 측면에서 상당한 차이가 있습니다. 이 글에서는 이 두 가지 절단 기술의 특성을 비교 분석하고 SiC 절단 공정의 최적화 방향에 대해 논의하는 것을 목표로 합니다.

1. 연마재 가져오기 모드 및 처리 효율성

· 모르타르 와이어 절단 : 유리 연마재를 사용하여 가공 속도가 상대적으로 느립니다.

·다이아몬드 와이어 절단: 전기 도금, 수지 결합 및 기타 방법으로 연마 입자를 고정하여 절단 속도를 5배 이상 증가시켜 생산 효율성을 크게 향상시킵니다.

2. 재료 손실 및 필름 출력율

· 모르타르 와이어 절단: 출력율이 낮고 재료 손실이 크다.

·다이아몬드 와이어 커팅: 생산량이 15~20% 증가하고, 재료 손실이 대폭 감소하며, 경제적 이익이 향상된다.

3. 환경 보호 장점

· 다이아몬드 와이어 커팅: 폐기물 및 폐수 발생이 적어 환경 친화적입니다.

4. 기술적 과제와 대처전략

·다이아몬드 와이어 커팅 : 결정제어 및 절단손실 제어에 어려움이 있다.

· 대응전략: 현재 업계에서는 모르타르 와이어 절단을 주로 하고 다이아몬드 와이어 절단을 보조로 하는 전략을 채택하고 있으며 사용 비율은 약 5:1이다. 향후 SiC 절단 경쟁력 제고를 위해서는 다이아몬드 와이어 절단 기술을 더욱 최적화할 필요가 있다.

5. SiC 재료의 가공 손실 분석

· 모르타르 와이어 절단 손실 :

· 노치 손실: 최대 150-200 마이크론.

· 연마손실 : 황삭, 미세연삭, CMP 공정을 통해 표면손상을 보수해야 한다.

· 백씨닝 손실 : 초기 두께 설정이 높으므로 저항을 줄이기 위해서는 백씨닝이 필요하다.

SiC 절단 손실 및 손상

요약하자면, SiC 잉곳 절단에 있어서 다이아몬드 와이어 절단 기술은 상당한 가공 속도 이점, 낮은 재료 손실 및 환경 보호 이점을 나타내지만 결정 제어 및 절단 손실 제어는 여전히 더욱 최적화되어야 합니다. 현재 업계에서는 모르타르 와이어 커팅과 다이아몬드 와이어 커팅의 보완적인 사용 전략이 일반적인 관행입니다. 앞으로도 다이아몬드 와이어 절단 기술의 지속적인 발전과 비용 절감으로 SiC 절단 분야에서 압도적인 위치를 차지할 것으로 예상된다. 동시에 SiC 재료 가공 시 손실 문제를 고려하여 SiC 반도체 재료의 효율적이고 저렴한 생산을 촉진하고 전력 전자 장치 분야에 폭넓게 적용됩니다.