中國粉體網(wǎng)訊  近日，中國電科2所激光剝離項目取得突破性進(jìn)展，基于工藝與裝備的協(xié)同研發(fā)，實現(xiàn)了4英寸、6英寸碳化硅單晶片的激光剝離。

SiC具有高禁帶寬度、高擊穿電場、高飽和電子速度、高熱導(dǎo)率、高電子密度和高遷移率等特點，因此成為了最火熱的半導(dǎo)體材料，在我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展中具有重要的戰(zhàn)略地位。

其產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋襯底、外延、器件、應(yīng)用，其中晶片（襯底）是碳化硅半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)材料。然而，要做出一個合格的碳化硅晶片并不容易，如果將高純度碳化硅原料制備、燒結(jié)工藝及設(shè)備、單晶生長方面等前面幾步艱難的工作完成了，那后面還有幾大關(guān)鍵的加工環(huán)節(jié)，難度同樣不小，其中低翹曲度碳化硅晶體切割技術(shù)便是緊隨其后的一大高難度工序。

作為碳化硅單晶加工過程的第一道工序，切片的性能決定了后續(xù)薄化、拋光的加工水平。切片加工易在晶片表面和亞表面產(chǎn)生裂紋，增加晶片的破片率和制造成本。而且，碳化硅的莫氏硬度為9.5，硬度與金剛石接近，切割難度大，保證切割過程穩(wěn)定獲得低翹曲度的晶片也是技術(shù)難點之一。所以，很多研究者在開發(fā)碳化硅晶片切割工藝方面做出了很多工作。

傳統(tǒng)的鋸切工具如內(nèi)圓鋸片、金剛石帶鋸，轉(zhuǎn)彎半徑受限，切縫較寬，出片率較低，不適用于碳化硅晶體切割。目前報道的碳化硅切片加工技術(shù)主要包括固結(jié)、游離磨料切片、激光切割、冷分離和電火花切片，激光切割技術(shù)則是通過激光處理在內(nèi)部形成改性層從碳化硅晶體上剝離出晶片的技術(shù)。

中國電科2所激光剝離設(shè)備有機結(jié)合激光精密加工和晶體可控剝離，實現(xiàn)半導(dǎo)體晶體高可靠切片工藝，可將晶體切割損耗降低60%以上，加工時間減少50%以上，并實現(xiàn)晶體加工整線的高度自動化。下一步，2所激光剝離項目將以“大尺寸化、快速生產(chǎn)化、高良率化、全自動化、低能耗化”為目標(biāo)，迅速開展由碳化硅晶錠至合格襯底片的自動化設(shè)備貫線，為解決第三代半導(dǎo)體關(guān)鍵技術(shù)問題貢獻(xiàn)力量。

參考來源：中國電科、中國粉體網(wǎng)

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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