南京大学成功研发出大尺寸碳化硅激光切片设备与技术

  南京大学网站近日发布《成果推介：大尺寸碳化硅激光切片设备与技术》。该研究成果显示，南京大学成功研发出大尺寸碳化硅激光切片设备与技术，标志着我国在第三代半导体材料加工设施领域取得重要进展。

  南京大学研发的大尺寸碳化硅激光切片设备与技术，在新材料领域特别是第三代半导体材料加工设施方面取得了显著突破。该技术不仅解决了传统多线切割技术带来的高损耗率和长加工周期等问题，还提高了碳化硅器件制造的效率和质量。

  传统多线切割技术在碳化硅晶锭切片加工中，由于碳化硅的高硬度和脆性，导致工艺流程中曲翘开裂等问题频发，材料损耗率高达75%，且加工周期长，产率低。这不仅增加了制造成本，还限制了碳化硅器件制造技术的发展。

  针对这些痛点问题，南京大学研发的大尺寸碳化硅激光切片设备是采用激光切片技术，显著降低了损耗并提高了产率。以单个20毫米SiC晶锭为例，采取了激光切片技术可生产的晶圆数量是传统线锯技术的两倍以上。此外，激光切片生产的晶圆几何特性更好，单片晶圆厚度可减少到200um，进一步增加了晶圆数量。

  该项目的竞争优点是已完成大尺寸原型激光切片设备的研发，并实现了4-6英寸半绝缘碳化硅晶圆的切割减薄、6英寸导电型碳化硅晶锭的切片，目前正在进行8英寸晶锭切片验证。该设备具备了切割时间短、年产晶片数量多、单片损耗低等优点，产片率提升超过50%。

  从市场应用前景来看，大尺寸碳化硅激光切片设备是未来8英寸碳化硅晶锭切片的核心设备。目前，这一设备主要依赖日本进口，价格昂贵且存在禁运风险。国内对激光切片/减薄设备的需求超过1000台，但目前尚无成熟的国产设备销售。因此，南京大学研发的大尺寸碳化硅激光切片设备具备了广阔的未来市场发展的潜力和巨大的经济价值。

  此外，该设备不仅可用于碳化硅晶锭切割和晶片减薄，还可应用于氮化镓、氧化镓、金刚石等其他材料的激光加工领域。

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