Le carbure de silicium est un matériau semi - conducteur de troisième génération avec d'excellentes propriétés optiques, une inertie chimique élevée et d'excellentes propriétés physiques, notamment un gap large bande, une tension de claquage élevée, une conductivité thermique élevée et une forte résistance aux températures élevées.
 

Il est souvent utilisé comme matériau de substrat pour les dispositifs haute fréquence et haute puissance de nouvelle génération, et est largement utilisé dans les domaines de la fabrication haut de gamme tels que les dispositifs industriels électroniques de nouvelle génération, l'aérospatiale, etc. en particulier dans l'industrie automobile émergente et en constante évolution des nouvelles énergies.

On estime que la production annuelle de véhicules à énergies nouvelles en Chine atteindra près de 6 millions d'unités d'ici 2025, avec une demande de puces de puissance allant de 1 000 à 2 000 par véhicule, dont plus de 50% sont des puces en carbure de silicium.

Matériaux laser et carbure de silicium

Dans l'interaction du laser avec le matériau en carbure de silicium, la réaction principale du laser continu, du laser à impulsions longues, du laser à impulsions courtes nanosecondes avec le matériau est l'effet thermique. Son principe de traitement est de focaliser un faisceau laser à haute densité de puissance sur la surface du matériau pour un traitement thermique et fondu. La focalisation de la surface du matériau par les lasers à impulsions ultracourtes picosecondes et femtosecondes se concentre principalement sur l'élimination du plasma du matériau, qui appartient au traitement à froid non conventionnel.

Dans le post - traitement des tranches semi - conductrices de carbure de silicium, des étapes telles que le marquage, la découpe, le tranchage et l'encapsulation des tranches individuelles sont nécessaires pour aboutir à des puces commerciales complètes. Actuellement, dans le processus de marquage et de découpe de la plaquette, l'équipement de traitement laser a progressivement remplacé l'équipement de traitement mécanique traditionnel, avec l'avantage d'une efficacité élevée, d'un bon effet et d'une faible perte de matériau.

Application de la technologie de marquage de plaquettes laser

Lors de la fabrication d'une plaque de carbure de silicium, pour avoir des fonctions telles que la différenciation des puces, la traçabilité, etc., il est nécessaire d'apposer un code à barres unique pour chaque puce. La méthode traditionnelle de marquage des puces est généralement l'impression à l'encre ou la gravure mécanique à l'aiguille, il existe des inconvénients tels qu'une faible efficacité et une grande consommation de matériaux.

Le marquage laser en tant que méthode d'usinage sans contact présente les avantages d'un minimum de dommages à la puce, d'une efficacité d'usinage élevée et de l'absence de consommables dans le processus d'usinage, en particulier dans la tendance à la minceur croissante des plaquettes, à la qualité d'usinage et aux exigences de précision de plus en plus élevées.

Les lasers utilisés pour le marquage des plaques laser sont généralement choisis en fonction des besoins de l'utilisateur ou des caractéristiques du matériau, et pour les plaques de carbure de silicium, on utilise généralement des lasers ultraviolets nanosecondes ou picosecondes. Les lasers ultraviolets nanosecondes sont moins chers et conviennent à la plupart des matériaux de plaquette, ce qui les rend largement utilisés.

Les lasers UV picosecondes sont plus orientés vers le travail à froid, avec un marquage plus clair et de meilleurs résultats, ce qui les rend appropriés pour les matériaux et les processus qui exigent plus de marquage. Le laser est transmis par un chemin optique externe, étendu au système de balayage galvanométrique et enfin focalisé sur la surface du matériau par un miroir de champ. Le contenu du marquage est réalisé par balayage galvanométrique selon un fichier de dessin d'usinage.