國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備制造商中微精儀（Zhongwei Precision Instrument）近日宣布在碳化硅（SiC）襯底制造領(lǐng)域取得重大突破，成為全球首家實(shí)現(xiàn)8英寸碳化硅激光剝離技術(shù)量產(chǎn)的企業(yè)。該公司將材料總損耗成功控制在40微米范圍內(nèi)，這一里程碑式的進(jìn)展打破了行業(yè)長(zhǎng)期存在的60至80微米損耗瓶頸，為國(guó)產(chǎn)大直徑碳化硅晶圓的規(guī)?；I(yè)應(yīng)用提供了至關(guān)重要的技術(shù)支撐。

突破傳統(tǒng)加工極限

隨著碳化硅應(yīng)用場(chǎng)景從電動(dòng)汽車(chē)和儲(chǔ)能領(lǐng)域向先進(jìn)封裝及射頻通信等高精尖行業(yè)擴(kuò)展，8英寸晶圓憑借其在成本和生產(chǎn)力方面的顯著優(yōu)勢(shì)，已成為產(chǎn)能擴(kuò)張的主流選擇。然而，碳化硅作為一種超硬材料，其硬度接近鉆石，兼具高脆性與難加工特性，一直是半導(dǎo)體制造中的“硬骨頭”。

傳統(tǒng)線切割方法通常會(huì)導(dǎo)致約250微米的材料損耗，且容易引入微裂紋，同時(shí)存在吞吐量低、耗材成本高等問(wèn)題。盡管激光剝離技術(shù)已逐漸取代傳統(tǒng)工藝，但許多現(xiàn)有系統(tǒng)仍受限于光路精度和能量均勻性，難以突破60微米的材料損耗閾值，無(wú)法滿足車(chē)規(guī)級(jí)和先進(jìn)封裝應(yīng)用的嚴(yán)苛要求。

全棧式技術(shù)升級(jí)

為解決上述挑戰(zhàn)，中微精儀聚焦核心激光加工技術(shù)，完成了涵蓋設(shè)備架構(gòu)、光路控制及工藝算法的全棧式升級(jí)。通過(guò)利用自主研發(fā)的激光光源、精密光學(xué)設(shè)計(jì)以及熱效應(yīng)抑制算法，該公司能夠控制激光能量的穿透深度和處理范圍，同時(shí)將材料損傷降至Zui低。

結(jié)果顯示，在8英寸碳化硅襯底的量產(chǎn)中，該公司的總材料損耗穩(wěn)定在40微米以?xún)?nèi)，比行業(yè)主流水平降低30%以上，較傳統(tǒng)線切割方法降低約80%。這一技術(shù)使得400微米的碳化硅晶錠能夠穩(wěn)定產(chǎn)出350微米合格的襯底晶圓。

綠色高效量產(chǎn)驗(yàn)證

該工藝采用更綠色的生產(chǎn)方式，通過(guò)消除耗材和化學(xué)試劑，降低了二次污染風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)顯著提高了每根晶錠的晶圓產(chǎn)量。單片晶圓加工時(shí)間不到15分鐘，吞吐量較傳統(tǒng)方法提高20至30倍。該系統(tǒng)支持連續(xù)24小時(shí)量產(chǎn)，良率穩(wěn)定，并已在多家領(lǐng)先碳化硅制造商處完成現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證和中試部署。

這一突破不僅標(biāo)志著中國(guó)在高端半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力邁上新臺(tái)階，也為全球碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈的成本優(yōu)化和效率提升提供了新的解決方案。隨著8英寸碳化硅晶圓需求的持續(xù)增長(zhǎng)，具備高精度、低損耗加工能力的國(guó)產(chǎn)設(shè)備有望在國(guó)際市場(chǎng)上占據(jù)更有利的競(jìng)爭(zhēng)地位。