突破！南京大學推出碳化矽激光切片技術

近日，南京大學成功研發出大尺寸碳化矽激光切片設備與技術，標誌著我國在第三代半導體材料加工設備領域取得重要進展。該技術不僅解決了傳統切割技術中的高材料損耗問題，還大幅提高了生產效率，對推動碳化矽器件製造技術的發展具有重大意義。

碳化矽（SiC）作為(wei) 一種關(guan) 鍵的戰略材料，對國防安全、全球汽車產(chan) 業(ye) 和能源產(chan) 業(ye) 都至關(guan) 重要。南京大學研發的這項新技術，針對碳化矽單晶加工過程中的切片性能進行了重要改進，能夠有效控製晶片表層裂紋損傷(shang) ，從(cong) 而提高後續薄化、拋光的加工水平。

“傳(chuan) 統的多線切割技術在加工碳化矽時存在材料損耗率高和加工周期長的問題，這不僅(jin) 增加了生產(chan) 成本，也限製了產(chan) 能。”項目負責人介紹，傳(chuan) 統方法在切割環節的材料利用率僅(jin) 為(wei) 50%，而經過拋光研磨後的材料損耗高達75%。

圖源：南京大學技術轉移中心

為(wei) 了克服這些挑戰，南京大學的技術團隊采用激光切片設備，顯著降低了材料損耗，並提升了生產(chan) 效率。以一個(ge) 20毫米的SiC晶錠為(wei) 例，傳(chuan) 統線鋸技術能生產(chan) 30片350微米的晶圓，而激光切片技術能生產(chan) 50多片，甚至在優(you) 化晶圓幾何特性後，可以將單片晶圓厚度減少到200微米，從(cong) 而使單個(ge) 晶錠生產(chan) 的晶圓數量超過80片。

此外，南京大學研發的激光切片設備在切割時間上也具有顯著優(you) 勢。6英寸半絕緣/導電型碳化矽晶錠的單片切割時間不超過15分鍾，單台設備的年產(chan) 量可達30000片以上，且單片損耗得到有效控製，半絕緣碳化矽晶錠單片損耗控製在30微米以內(nei) ，導電型則在60微米以內(nei) ，產(chan) 片率提升超過50%。

在市場應用前景方麵，大尺寸碳化矽激光切片設備將成為(wei) 未來8英寸碳化矽晶錠切片的核心設備。目前，此類設備僅(jin) 有日本能夠提供，價(jia) 格昂貴且對中國實行禁運。國內(nei) 需求超過1000台，而南京大學研發的設備不僅(jin) 可用於(yu) 碳化矽晶錠切割和晶片減薄，還適用於(yu) 氮化镓、氧化镓、金剛石等材料的激光加工，具有廣闊的市場應用前景。

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