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“目前，科研團隊已掌握激光剝離技術原理與工藝基礎，并利用自主搭建的實驗測試平臺，結合特殊光學設計、光束整形、多因素耦合剝離等核心技術，實現了小尺寸SiC（碳化硅）單晶片的激光剝離。”中國電子科技集團第二研究所（以下簡稱“中電科二所”）近日傳來好消息，在SiC激光剝離設備研制方面，取得了突破性進展。
作為第三代半導體技術創新的重點項目，該項目的正式啟動體現了中電科二所在SiC半導體材料、激光精密加工、光學系統設計搭建、半導體制造設備研制等方面的科研實力。據介紹，SiC半導體材料具有高熱導率、高擊穿場強、高飽和電子漂移速率、化學性能穩定等優點，對電動汽車、高壓輸變電、軌道交通、通訊基站、衛星通訊、國防軍工等領域的發展有重要意義。但是，因SiC材料硬度與金剛石相近，現有的加工工藝切割速度慢、晶體與切割線損耗大，成本較高，導致材料價格高昂，限制了SiC半導體器件的廣泛應用。
激光垂直改質剝離設備被譽為“第三代半導體中的光刻機”，其創新性地利用光學非線性效應，使激光穿透晶體，在晶體內部發生一系列物理化學反應，最終實現晶片的剝離。這種激光剝離幾乎能避免常規的多線切割技術導致的材料損耗，從而在等量原料的情況下提升SiC襯底產量。此外，激光剝離技術還可應用于器件晶圓的減薄過程，實現被剝離晶片的二次利用。
聚焦第三代半導體關鍵核心技術和重大應用方向，中電科二所以解決SiC襯底加工效率這一產業突出難題為目標，將SiC激光剝離設備列為重點研發裝備，借此實現激光剝離設備國產化，力爭使其具備第三代半導體核心裝備研發、產業化和整線裝備解決方案的能力。目前，這一研發項目已通過專家論證，正式立項啟動，下一步將依托國家第三代半導體技術創新中心，匯聚科研優勢力量，聚焦激光剝離技術的實用化與工程化，積極推進工藝與設備的協同創新，研發快速生產化、全自動化、低能耗化的激光剝離設備。（太原日報 記者  郜蓉）