南京大學(xué)網(wǎng)站4月19日發(fā)布《成果推介：大尺寸碳化硅激光切片設(shè)備與技術(shù)》。該研究成果顯示，南京大學(xué)成功研發(fā)出大尺寸碳化硅激光切片設(shè)備與技術(shù)，標(biāo)志著我國在第三代半導(dǎo)體材料加工設(shè)備領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。
南京大學(xué)研發(fā)的大尺寸碳化硅激光切片設(shè)備與技術(shù)，在新材料領(lǐng)域特別是第三代半導(dǎo)體材料加工設(shè)備方面取得了顯著突破。該技術(shù)不僅解決了傳統(tǒng)多線切割技術(shù)帶來的高損耗率和長加工周期等問題，還提高了碳化硅器件制造的效率和質(zhì)量。
傳統(tǒng)多線切割技術(shù)在碳化硅晶錠切片加工中，由于碳化硅的高硬度和脆性，導(dǎo)致加工過程中曲翹開裂等問題頻發(fā)，材料損耗率高達(dá)75%，且加工周期長，產(chǎn)率低。這不僅增加了制造成本，還限制了碳化硅器件制造技術(shù)的發(fā)展。
針對這些痛點(diǎn)問題，南京大學(xué)研發(fā)的大尺寸碳化硅激光切片設(shè)備采用激光切片技術(shù)，顯著降低了損耗并提高了產(chǎn)率。以單個20毫米SiC晶錠為例，采用激光切片技術(shù)可生產(chǎn)的晶圓數(shù)量是傳統(tǒng)線鋸技術(shù)的兩倍以上。此外，激光切片生產(chǎn)的晶圓幾何特性更好，單片晶圓厚度可減少到200um，進(jìn)一步增加了晶圓數(shù)量。
該項目的競爭優(yōu)勢在于已完成大尺寸原型激光切片設(shè)備的研發(fā)，并實現(xiàn)了4-6英寸半絕緣碳化硅晶圓的切割減薄、6英寸導(dǎo)電型碳化硅晶錠的切片，目前正在進(jìn)行8英寸晶錠切片驗證。該設(shè)備具有切割時間短、年產(chǎn)晶片數(shù)量多、單片損耗低等優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)片率提升超過50%。
從市場應(yīng)用前景來看，大尺寸碳化硅激光切片設(shè)備是未來8英寸碳化硅晶錠切片的核心設(shè)備。目前，這一設(shè)備主要依賴日本進(jìn)口，價格昂貴且存在禁運(yùn)風(fēng)險。國內(nèi)對激光切片/減薄設(shè)備的需求超過1000臺，但目前尚無成熟的國產(chǎn)設(shè)備銷售。因此，南京大學(xué)研發(fā)的大尺寸碳化硅激光切片設(shè)備具有廣闊的市場前景和巨大的經(jīng)濟(jì)價值。
此外，該設(shè)備不僅可用于碳化硅晶錠切割和晶片減薄，還可應(yīng)用于氮化鎵、氧化鎵、金剛石等其他材料的激光加工領(lǐng)域。
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