重磅! 国产SiC衬底激光剥离实现新突破

来源:第三代半导体风向发布时间:2023-05-192900浏览

最近，泰科天润董事长陈彤表示，国内SiC单项目突破100万片的关键在于成本，即“碳化硅器件成本仅为硅器件的2倍”。

碳化硅器件降本需要全产业链的共同努力，其中碳化硅衬底成本占比高达50%左右，因此亟需新技术将成本“打下来”。碳化硅衬底降本主要存在两大瓶颈，除了长晶外，还有晶锭切割。目前，碳化硅衬底主流的切割技术包括砂浆线切割、金刚石线切割等，然而传统切割技术的损耗率太高，而且工时太长。以砂浆线切割为例，多达40%的碳化硅晶锭以粉尘的形式浪费掉，而且切割线的高速行走过程还会造成20~50μm的粗糙起伏与表面/亚表面结构损伤，据分析，碳化硅多线切割技术的总材料损耗量高达30%~50%。同时，切制一块6英寸SiC晶锭通常需要150个小时左右，不利于SiC衬底的快速交付。另外，切割后的衬底Ra值较大，还需要进行粗磨、精磨和CMP三道处理工艺，合计耗时超过5天。

如果改用激光剥离技术，则有望极大降低碳化硅衬底成本。激光剥离技术是通过激光处理，在碳化硅晶锭内部形成改质层，从而在碳化硅晶锭上剥离出晶圆。这种技术具有材料损耗低、加工效率高、出片数量多等优势，总材料损耗率可降至30%-50%左右（视晶锭类型而定）。如果激光剥离技术成功应用于碳化硅衬底的量产，必将为碳化硅产业带来轻资产、高效益的新模式，有望进一步降低碳化硅器件成本，推动碳化硅器件在更广领域的应用。

碳化硅行业国外厂商已经开展长达5年以上的激光剥离技术探索。截至目前，激光剥离技术未导入量产线，仍有一些技术挑战需要解决。据“行家说三代半”了解，西湖仪器在碳化硅衬底激光剥离技术上实现了突破，并且成功开发了整套碳化硅衬底激光剥离设备，可直接投入生产，为碳化硅衬底的生产提供了新型高效的解决方案。

要想详细了解更多关于西湖仪器的碳化硅衬底激光剥离技术等，欢迎报名参加5月25日在上海举行的“汽车与光储充SiC应用及供应链升级大会”，届时，西湖大学国强讲席教授、副校长仇旻，西湖仪器CEO刘东立将出席本次会议，其中仇旻将带来演讲《先进光电技术，助力产业革新》，西湖仪器CEO刘东立将在会上发布碳化硅衬底激光剥离设备新品。

演讲嘉宾1

仇旻

西湖大学国强讲席教授、副校长