河北
来源：市场资讯
（来源：第三代半导体产业）
近日，晟光硅研依托自主工艺体系，采用水导激光加工技术，批量完成14英寸单晶碳化硅晶圆加工验证，攻克超大尺寸SiC硬脆晶体低损伤成型难题，为大尺寸第三代半导体衬底量产加工开辟全新技术路线。
碳化硅（SiC）作为第三代半导体核心材料，凭借宽禁带、高耐压、高热导率优势，广泛应用于新能源汽车、储能变流器、高压电网、航空航天功率器件等领域。更大尺寸单晶碳化硅衬底能够显著提升单炉芯片产出数量、摊薄单片制造成本，14 英寸碳化硅是全球半导体产业重点攻关方向。单晶碳化硅莫氏硬度高达 9.5、脆性极强、对热应力高度敏感；14 英寸超大尺寸晶圆轮廓跨度大、刚性弱，加工极易出现崩边、隐裂、翘曲变形，长期制约产业化落地。
当前行业主流加工方案主要分为传统机械加工与干式激光加工两类，但均存在明显短板： 传统金刚石线锯 / 砂轮机械加工依靠物理磨削去除材料，加工过程持续引入机械应力，边缘易产生崩缺、亚表面微裂纹；同时切缝宽、材料损耗大，昂贵的单晶碳化硅原料浪费严重。
面对 14 英寸大直径薄壁晶圆，持续机械作用力极易引发晶体碎裂，良品率难以保障，且耗材持续消耗，长期生产成本居高不下。 传统干式激光加工依靠激光热烧蚀实现材料去除，加工区域热量快速累积，形成较宽热影响区，诱发碳化硅晶体热裂纹、表面重铸层、氧化缺陷。同时光束焦点以外能量发散，深切割侧壁锥度明显，熔渣附着难以清理，后续抛光工序负担重，无法满足高端半导体级晶圆轮廓精度与晶体完整性要求。
针对 14 英寸单晶碳化硅晶圆加工场景，该技术展现出突出优势：
✅ 极低热损伤：完整性水流持续带走加工热量，大幅抑制热应力集聚，热影响区控制在微米级别，有效规避传统干式激光典型的热裂纹、晶格损伤问题，最大程度保留单晶碳化硅原生材料性能。
✅大幅降低碎裂风险：非接触式加工，不存在砂轮、切割线对晶环的挤压、摩擦作用力，适配14英寸大尺寸薄壁加工，显著减少崩边、缺口，有效提升一次加工良率。
✅ 侧壁垂直度更高：激光被稳定约束在水束内部，加工深度不受焦点限制，切缝窄、侧壁锥度极小，晶圆轮廓尺寸一致性好，减少后续研磨去除量，节约单晶原料。
✅ 加工表面质量更佳：高速水射流即时冲走熔融碎屑，避免残渣二次划伤晶体表面，加工断面光洁，降低后道抛光工时与成本。
经过多组工艺验证，采用水导激光成型的 14 英寸单晶碳化硅晶圆，轮廓尺寸精度、边缘完整性、亚表面损伤指标均达到预期标准，充分验证该工艺在超大尺寸碳化硅构件加工上的可行性。
大尺寸碳化硅衬底升级是第三代半导体产业降本增效的核心路径，由衷感谢山西天成半导体材料有限公司给予我司的技术支持与充分信任。本次 14 英寸单晶碳化硅晶圆水导激光加工工艺突破，打通了大尺寸 SiC 晶体精密成型新工艺通道，助力实现更高水准的工艺落地与产品交付。下一步，团队将持续优化成套工艺参数，推进工艺标准化、自动化迭代，推动水导激光技术从工艺验证走向批量应用，助力国内大尺寸碳化硅衬底产业链自主可控，赋能宽禁带半导体产业高质量发展。
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