重磅！國產(chǎn)SiC襯底激光剝離實(shí)現(xiàn)新突破

最近，泰科天潤董事長陳彤表示，國內(nèi)SiC單項(xiàng)目突破100萬片的關(guān)鍵在于成本，即“碳化硅器件成本僅為硅器件的2倍”。

碳化硅器件降本需要全產(chǎn)業(yè)鏈的共同努力，其中碳化硅襯底成本占比高達(dá)50%左右，因此亟需新技術(shù)將成本“打下來”。碳化硅襯底降本主要存在兩大瓶頸，除了長晶外，還有晶錠切割。

目前，碳化硅襯底主流的切割技術(shù)包括砂漿線切割、金剛石線切割等，然而傳統(tǒng)切割技術(shù)的損耗率太高，而且工時(shí)太長。

以砂漿線切割為例，多達(dá)40%的碳化硅晶錠以粉塵的形式浪費(fèi)掉，而且切割線的高速行走過程還會(huì)造成20~50μm的粗糙起伏與表面/亞表面結(jié)構(gòu)損傷，據(jù)分析，碳化硅多線切割技術(shù)的總材料損耗量高達(dá)30%~50%。同時(shí)，切制一塊6英寸SiC晶錠通常需要150個(gè)小時(shí)左右，不利于SiC襯底的快速交付。另外，切割后的襯底R(shí)a值較大，還需要進(jìn)行粗磨、精磨和CMP三道處理工藝，合計(jì)耗時(shí)超過5天。

如果改用激光剝離技術(shù)，則有望極大降低碳化硅襯底成本。激光剝離技術(shù)是通過激光處理，在碳化硅晶錠內(nèi)部形成改質(zhì)層，從而在碳化硅晶錠上剝離出晶圓。這種技術(shù)具有材料損耗低、加工效率高、出片數(shù)量多等優(yōu)勢，總材料損耗率可降至30%-50%左右（視晶錠類型而定）。

如果激光剝離技術(shù)成功應(yīng)用于碳化硅襯底的量產(chǎn)，必將為碳化硅產(chǎn)業(yè)帶來輕資產(chǎn)、高效益的新模式，有望進(jìn)一步降低碳化硅器件成本，推動(dòng)碳化硅器件在更廣領(lǐng)域的應(yīng)用。

碳化硅行業(yè)國外廠商已經(jīng)開展長達(dá)5年以上的激光剝離技術(shù)探索。截至目前，激光剝離技術(shù)未導(dǎo)入量產(chǎn)線，仍有一些技術(shù)挑戰(zhàn)需要解決。

據(jù)“行家說三代半”了解，西湖儀器在碳化硅襯底激光剝離技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了突破，并且成功開發(fā)了整套碳化硅襯底激光剝離設(shè)備，可直接投入生產(chǎn)，為碳化硅襯底的生產(chǎn)提供了新型高效的解決方案。?




審核編輯：劉清