中微精仪突破八英寸碳化硅激光剥离技术
国内半导体设备制造商中微精仪(Zhongwei Precision Instrument)近日宣布在碳化硅(SiC)衬底制造领域取得重大突破,成为全球首家实现8英寸碳化硅激光剥离技术量产的企业。该公司将材料总损耗成功控制在40微米范围内,这一里程碑式的进展打破了行业长期存在的60至80微米损耗瓶颈,为国产大直径碳化硅晶圆的规模化工业应用提供了至关重要的技术支撑。
突破传统加工极限
随着碳化硅应用场景从电动汽车和储能领域向先进封装及射频通信等高精尖行业扩展,8英寸晶圆凭借其在成本和生产力方面的显著优势,已成为产能扩张的主流选择。然而,碳化硅作为一种超硬材料,其硬度接近钻石,兼具高脆性与难加工特性,一直是半导体制造中的“硬骨头”。
传统线切割方法通常会导致约250微米的材料损耗,且容易引入微裂纹,同时存在吞吐量低、耗材成本高等问题。尽管激光剥离技术已逐渐取代传统工艺,但许多现有系统仍受限于光路精度和能量均匀性,难以突破60微米的材料损耗阈值,无法满足车规级和先进封装应用的严苛要求。
全栈式技术升级
为解决上述挑战,中微精仪聚焦核心激光加工技术,完成了涵盖设备架构、光路控制及工艺算法的全栈式升级。通过利用自主研发的激光光源、精密光学设计以及热效应抑制算法,该公司能够控制激光能量的穿透深度和处理范围,同时将材料损伤降至Zui低。
结果显示,在8英寸碳化硅衬底的量产中,该公司的总材料损耗稳定在40微米以内,比行业主流水平降低30%以上,较传统线切割方法降低约80%。这一技术使得400微米的碳化硅晶锭能够稳定产出350微米合格的衬底晶圆。
绿色高效量产验证
该工艺采用更绿色的生产方式,通过消除耗材和化学试剂,降低了二次污染风险,同时显著提高了每根晶锭的晶圆产量。单片晶圆加工时间不到15分钟,吞吐量较传统方法提高20至30倍。该系统支持连续24小时量产,良率稳定,并已在多家领先碳化硅制造商处完成现场验证和中试部署。
这一突破不仅标志着中国在高端半导体设备领域的自主创新能力迈上新台阶,也为全球碳化硅产业链的成本优化和效率提升提供了新的解决方案。随着8英寸碳化硅晶圆需求的持续增长,具备高精度、低损耗加工能力的国产设备有望在国际市场上占据更有利的竞争地位。