深圳平湖實(shí)驗(yàn)室使用國產(chǎn)的全自動(dòng)化激光剝離系統(tǒng)，對激光剝離的機(jī)理進(jìn)行深入研究、系統(tǒng)優(yōu)化激光剝離工藝參數(shù)，2025年6月實(shí)現(xiàn)SiC激光剝離的單片總損耗≤75μm，單片成本降低約26%，達(dá)到國際先進(jìn)水平，已完成三批次的小批量驗(yàn)證，良率100%。
這是一項(xiàng)令人振奮的技術(shù)突破！核心性能指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平，在關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備上實(shí)現(xiàn)了自主可控，保障了供應(yīng)鏈安全，降低了對外依賴風(fēng)險(xiǎn)，工藝成熟可靠，可快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
SiC材料及器件具有高溫、高頻、高耐壓、高功率、抗輻射等優(yōu)異性能，在新能源汽車、光伏新能源、軌道交通和智能電網(wǎng)等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。
當(dāng)前SiC大規(guī)?；瘧?yīng)用的進(jìn)展不如預(yù)期，主要原因在于SiC的成本還是相對較高，從SiC器件的成本模型可以發(fā)現(xiàn)，SiC襯底占比最高，達(dá)50%，是規(guī)?；瘧?yīng)用最關(guān)鍵一環(huán)。因此SiC襯底降本、提質(zhì)是促進(jìn)SiC大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵路徑之一。打開SiC襯底的成本來看，SiC材料占比高達(dá)70%，而且接近一半是在切割中損耗掉了，所以降低SiC材料的切割損耗，又是降低SiC襯底成本的關(guān)鍵路徑。
SiC單晶材料的高硬度、極高脆性、高化學(xué)穩(wěn)定性等特性導(dǎo)致其極難加工，行業(yè)主流采用多線切割技術(shù)進(jìn)行SiC襯底的切割加工，單片總材料損耗在280-300 μm，而6inch的SiC襯底成品厚度在350um左右，相當(dāng)于材料損耗率在46%左右。深圳平湖實(shí)驗(yàn)室聚焦SiC激光剝離新技術(shù)的研究與開發(fā)，旨在大幅降低碳化硅襯底的切割損耗，從而降低碳化硅襯底的成本，促進(jìn)大尺寸SiC襯底規(guī)模化產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。
深圳平湖實(shí)驗(yàn)室新技術(shù)研究部使用國產(chǎn)的全自動(dòng)化激光剝離系統(tǒng)，在2024年12月，實(shí)現(xiàn)了激光剝離單片總損耗≤120μm，單片切割時(shí)間30min，達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。通過進(jìn)一步進(jìn)行激光剝離的機(jī)理研究和優(yōu)化激光剝離的工藝參數(shù)，2025年6月實(shí)現(xiàn)激光剝離的單片總損耗≤75μm，單片切割時(shí)間20min，單片成本降低約26%，達(dá)到國際先進(jìn)水平，同時(shí)最佳工藝條件完成了3批次小批量驗(yàn)證，良率100%。
激光剝離襯底加工后面型數(shù)據(jù)：激光剝離襯底的面型數(shù)據(jù)整體優(yōu)于行業(yè)水平；
外延驗(yàn)證: 激光剝離SiC襯底與baseline襯底在有效利用面積、均勻性、缺陷密度、表面粗糙度等參數(shù)上整體相當(dāng)，甚至還略優(yōu)。 參考文獻(xiàn)： 1）New laser slicing technology named KABRA process enables high speed and high efficiency SiC slicing； 2）Cold Split Kerf-Free Wafering Results for Doped 4H-SiC Boules; 內(nèi)容整理自 深圳平湖實(shí)驗(yàn)室新技術(shù)研究部研究成果 （來源:深圳平湖實(shí)驗(yàn)室）
