碳化硅（SiC）是由硅（Si）和碳（C）組成具有高能隙、高熱導(dǎo)率、高電子飽和漂移速率等優(yōu)異物理特性的第三代半導(dǎo)體材料。而在應(yīng)用上碳化硅器件成本居高不下，一方面生產(chǎn)周期長(zhǎng)產(chǎn)量有限；另一方面晶錠切割工藝損耗多，良率低；碳化硅晶錠主流的切割技術(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(zhǎng)。

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。

激光剝離技術(shù)是將激光聚焦到晶圓表面以下，在碳化硅晶錠內(nèi)部不同深度處進(jìn)行逐層掃描生成單道或者多道改質(zhì)層，之后，在外張力作用下，改質(zhì)層裂紋沿垂直于晶圓表面方向擴(kuò)展，使晶圓由內(nèi)向外劈裂，從而在碳化硅晶錠上剝離出晶圓。碳化硅的激光切割一般使用皮秒紅外激光器作為光源，近紅外波長(zhǎng)能夠更好的透過碳化硅并聚焦在材料內(nèi)部形成改質(zhì)區(qū)。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(shì)，有望成為金剛線切割技術(shù)的理想替代方案。

激光剝離技術(shù)優(yōu)勢(shì)：切割時(shí)間從4-5天顯著縮短至10-30分鐘；材料損失率大幅降低，并從原理上避免鋸口損失，使晶片產(chǎn)出能提高44%，更適合大尺寸晶圓的切割；省掉晶片研磨環(huán)節(jié)，節(jié)約時(shí)間、設(shè)備以及人力成本。

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。