Die Spirox Corporation hat in Zusammenarbeit mit ihrer Tochtergesellschaft Southport Corporation das branchenweit erste zerstörungsfreie Defektinspektionssystem JadeSiC-NK auf den Markt gebracht. JadeSiC-NK nutzt eine fortschrittliche nichtlineare optische Technologie für das Scannen ganzer Wafer von SiC-Substraten und identifiziert so die entscheidenden Defekte innerhalb des Substrats. Es ersetzt die derzeitige kostenintensive, zerstörerische KOH (Kaliumhydroxid)-Ätzmethode, was zu höheren Produktionserträgen und Prozessverbesserungen führt.

Wenn man davon ausgeht, dass für jeden SiC-Block zwei Substrate geätzt werden müssen, kann JadeSiC-NK einem Substrathersteller mit 100 Kristallzüchtungsöfen etwa 7,68 Millionen Dollar an jährlichen Kosten aufgrund von Ätzverlusten ersparen. Die Qualität der Substratmaterialien für Verbindungshalbleiter entscheidet über die Zuverlässigkeit und Leistung von SiC-Chips. Das SiC-Kristallwachstum ist jedoch langsam, und Kristalldefekte im Substrat können derzeit nur durch Stichproben und mathematische Interpolation mit der zerstörerischen KOH-Ätzmethode geprüft werden.

Dadurch sind die Kosten für die Herstellungsprozesse von SiC-Chips konstant hoch. Die großen SiC-Substrathersteller weltweit investieren proaktiv in Kapazitätserweiterungen und Prozessverbesserungen, um ihren Marktanteil zu erhöhen. Wenn die Hersteller von SiC-Substraten und -Komponenten eine umfassende zerstörungsfreie Prüfung der Materialien im Herstellungsprozess einführen können, wird dies nicht nur die Verwendung schädlicher chemischer Lösungen im Zusammenhang mit dem KOH-Ätzen reduzieren, sondern auch eine frühzeitige Erkennung von Defekten ermöglichen.

Dies wiederum ermöglicht eine effektive Prozessverbesserung, steigert die Ausbeute und stellt letztlich einen bedeutenden Vorteil auf dem Markt für Verbindungshalbleiter dar. JadeSiC-NK hingegen nutzt eine fortschrittliche nichtlineare optische Technologie, die es ermöglicht, die Oberfläche eines ganzen Wafers bis zu einer bestimmten Tiefe zu scannen, um Informationen über die Kristallstruktur zu erhalten, die Details über die Dichte und Verteilung von Kristalldefekten liefern. Im Vergleich zur derzeitigen KOH-Ätzmethode, bei der zwei Substrate aus geschnittenen SiC-Rohlingen inspiziert werden müssen, kann JadeSiC-NK die Inspektionszeit und die Substratkosten erheblich senken.

Ein Beispiel: Ein Kristallzüchtungsofen, der vier Ingots pro Monat herstellt, kann mit JadeSiC-NK bei jedem Ingot die Kosten für zwei Substrate einsparen (berechnet auf 800 Dollar pro 6-Zoll-Substrat), was zu einer geschätzten jährlichen Einsparung von über 70 Tausend Dollar pro Ofen führt. Für einen Substrathersteller mit 100 Öfen bedeutet dies eine jährliche Einsparung von 7,68 Millionen Dollar! Darüber hinaus ermöglicht JadeSiC-NK eine 100%ige Waferinspektion für denselben Ingot, was eine detaillierte Ingot-Analyse und eine Analyse der Chargenrückverfolgbarkeit ermöglicht, die den Kunden bei der Beschleunigung der Prozess- und Ertragsoptimierung im High-Tech-Verbindungshalbleitermarkt helfen wird.

Das von Spirox und Southport eingeführte JadeSiC-NK System wendet nichtlineare optische Technologie auf die Inspektion und Analyse von Verbindungshalbleitern an. Es wird erwartet, dass diese Innovation die technischen Engpässe der derzeitigen Industrie bei der Massenproduktion und der Prozessverbesserung durchbricht und der Entwicklung der Industriekette wichtige Impulse verleiht. Es ist zu hoffen, dass JadeSiC-NK mit seiner effektiveren und stabileren Inspektionstechnologie Industriestandards für die Inspektion von SiC-Substraten etablieren und zu einer führenden Marke in der Branche für nichtlineare optische Technologie werden wird.

Dies wiederum wird zu kontinuierlichen Innovationen und Durchbrüchen bei Marktanwendungen führen. Die Einrichtung des Advanced Opto-Material Inspection Laboratory ermöglicht es, die einzigartige optische Inspektionstechnologie schnell in den industriellen Bereich zu bringen. Durch wiederholte Überprüfung durch die Kunden werden die Produktspezifikationen an deren Bedürfnisse angepasst.

Neben der Anwendung der nichtlinearen optischen Technologie im neu eingeführten JadeSiC-NK ist geplant, die Kommerzialisierung fortschrittlicher optischer Inspektionstechnologien in Bereichen wie MicroLED, Metamaterialien, Silizium-Photonik usw. in Zukunft zu beschleunigen. Spirox wird seine Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen weiter verstärken und die Ressourcen der Gruppe effektiv integrieren, um die Synergien zu maximieren.