SiC Laser Slicing System
SiC結晶レーザー分離・剥離装置
Sophon Tech Precision Microfabrication Instruments Co., Ltd.のSiC結晶レーザー分離・剥離装置は、SiC結晶内部にレーザー改質層を形成し、き裂の進展方向を制御して結晶を分離する加工システムです。材料と光学特性に合わせたパルス制御、集光位置の制御、分離工程の自動化を組み合わせ、研究開発での加工条件の検討から量産ラインへの導入まで、用途に応じた装置構成を検討できます。
SiC結晶内部の改質と方向性き裂制御
本システムでは、Sophon TechのCPP（Combined Pulse-Parameter Control）複合パルスパラメータ制御を用います。SiC結晶の材料特性や光透過特性に応じて複数のパルス条件を調整し、集光位置とエネルギー付与を制御することで、結晶内部に局所的な改質領域を形成します。
さらに、加工経路、偏光、改質位置を協調制御し、内部応力を利用してき裂を所定方向へ進展・連結させ、結晶を分離します。ワイヤーソーなどの機械的切断とは異なる内部レーザー加工により、切りしろの低減と加工の均一化を目指す方式です。
装置能力
Sophon Techの装置は、以下の材料・加工範囲に対応します。装置構成、結晶品質、加工条件により結果は異なります。ご希望の結晶径・ウエハ厚さに対する適用可否と保証仕様は、お問い合わせください。
| 項目 | 能力・仕様 | 適用条件・補足 |
|---|---|---|
| 対象材料 | SiC（炭化ケイ素） | ポリタイプ・導電型・結晶方位に応じて加工条件を設定 |
| 対応サイズ | 4インチ未満、6・8・12・14インチ | 径ごとの装置構成・加工実績はお問い合わせください |
| 総加工損失 | 40～80 µm | 適用径・加工条件により異なります |
| ウエハ厚さ | 80 µm～1 mm | 6インチ／8インチ加工に対応 |
| 加工時間例（6インチ） | 15～20分 | 処理単位・付帯工程を含むタクトは個別仕様によります |
| 加工時間例（8インチ） | 25～30分 | 同上 |
| 加工時間例（12インチ） | 35～40分 | 同上 |
加工・測定例
Sophon Techは、6インチ、8インチ、12インチのSiC結晶でレーザー分離を行っています。下図は加工後のウエハとインゴットの例です。これらは加工実演例であり、すべての材料・条件に対する保証値ではありません。
レーザー分離後のSiCウエハを白色光干渉法（WLI）で評価した例では、代表5点でRa 1 µm未満、Rz 15 µm未満の表面粗さを得ています。これは特定試料に対する測定例であり、装置の一律保証値ではありません。
6インチ／8インチのSiC結晶では、厚さ80 µm～1 mmのウエハ加工に対応します。厚さ20 mmのインゴットから、厚さ350 µmのウエハを40～48枚切り出した加工例があります。歩留まりは結晶状態、目標厚さ、加工損失、後工程の取り代などに依存します。
自動化ライン構成例
Sophon Techは、研削・薄化からレーザー加工、分離、品質選別までを統合する自動化ラインを提案しています。下図の構成例では、研削・薄化ユニット、インゴット供給、2台のレーザー加工機、品質選別、超音波分離、ロードポートを組み合わせています。
このライン構成例では、厚さ50 mmのインゴットから100枚を加工する場合、30分当たり2枚、インゴット全体で約25時間の処理を想定しています。入出庫は2段の稼働層と1段のバッファ層からなる2+1段構成です。搬送系は、厚さ50 mmの8インチSiCインゴット（参考重量：約5 kg）や、直径360 mm×厚さ15 mmのセラミックプレート（参考重量：約6 kg）を扱う構成です。実際の処理時間、必要なユーティリティ、搬送仕様は、生産条件に応じて設計します。
用途・導入検討
・SiC結晶の材料・透過特性に合わせた加工条件の評価
・レーザー改質、き裂進展、分離条件のプロセス開発
・6～12インチを含む大口径SiC結晶の加工検討
・研削、レーザー加工、超音波分離、選別を含むライン統合
Sophon Techについて
Sophon Tech Precision Microfabrication Instruments Co., Ltd.は、中国・深圳を拠点に、SiCやダイヤモンドなどの硬脆材料を対象とするレーザー精密加工装置および自動化ソリューションを開発しています。SiC結晶のレーザー分離、ダイヤモンド加工、水導レーザー加工を中心に、材料特性と生産工程に応じた加工技術を提供しています。
装置構成、対象インゴット、目標ウエハ厚さ、必要タクト、後工程との接続条件に応じて仕様を確認します。評価加工、装置選定、ライン構成については、お問い合わせフォームよりご相談ください。
