碳化硅（SiC）是由硅（Si）和碳（C）組成具有高能隙、高熱導率、高電子飽和漂移速率等優(yōu)異物理特性的第三代半導體材料。而在應用上碳化硅器件成本居高不下，一方面生產(chǎn)周期長(cháng)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(xiàn)切割、金剛石線(xiàn)切割等，然而傳統切割技術(shù)的損耗率太高，而且工時(shí)太長(cháng)。
以砂漿線(xiàn)切割為例，多達40%的碳化硅晶錠以粉塵的形式浪費掉，而且切割線(xiàn)的高速行走過(guò)程還會(huì )造成20~50μm的粗糙起伏與表面/亞表面結構損傷，據分析，碳化硅多線(xiàn)切割技術(shù)的總材料損耗量高達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Ra值較大，還需要進(jìn)行粗磨、精磨和CMP三道處理工藝，合計耗時(shí)超過(guò)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展，使晶圓由內向外劈裂，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(cháng)能夠更好的透過(guò)碳化硅并聚焦在材料內部形成改質(zhì)區。這種技術(shù)具有材料損耗低、加工效率高、出片數量多等優(yōu)勢，有望成為金剛線(xiàn)切割技術(shù)的理想替代方案。
激光剝離技術(shù)優(yōu)勢：切割時(shí)間從4-5天顯著(zhù)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，節約時(shí)間、設備以及人力成本。
激光剝離技術(shù)成功應用于碳化硅襯底的量產(chǎn)，必將為碳化硅產(chǎn)業(yè)帶來(lái)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)域的應用。