碳化硅晶体高效激光剥离技术攻关

需求的背景和应用场景

在半导体产业中，碳化硅（SiC）作为一种先进的第三代半导体材料，因其高耐温、高耐压、低损耗等优异性能，被广泛应用于电力电子、新能源汽车、航空航天等高技术领域。然而，随着碳化硅器件需求的日益增长，大尺寸碳化硅衬底的制备成为制约产业发展的关键瓶颈。传统加工方法存在成本高、加工效率低、材料损耗大等问题，严重限制了碳化硅材料的大规模应用和推广。特别是在6-8英寸大尺寸碳化硅衬底的制备过程中，这些问题尤为突出。因此，开展碳化硅晶体高效激光剥离技术攻关，旨在解决大尺寸碳化硅衬底加工过程中的痛点问题，提高加工效率，降低材料损耗，从而推动碳化硅材料在更广泛领域的应用和发展。

要解决的关键技术问题

本技术需求的核心在于突破碳化硅晶体高效激光剥离过程中的关键技术难题，具体包括：

1. 激光扫描聚焦技术：研究高精度、高稳定性的激光扫描聚焦系统，实现激光束在碳化硅晶体表面的精确聚焦和扫描，确保切割过程的精度和效率。需要解决激光束的稳定性控制、扫描路径的规划与优化等关键技术问题。
2. 晶片超声剥离技术：开发适用于碳化硅晶体的超声剥离技术，利用超声波的能量作用，辅助激光切割过程中的晶片剥离，提高剥离效率和质量。需研究超声波的频率、功率等参数对剥离效果的影响，以及超声剥离与激光切割的协同作用机制。
3. 晶片表面应力控制技术：在激光剥离过程中，有效控制晶片表面的应力分布，避免裂纹和破损的产生，保证制备出的碳化硅衬底具有高质量和完整性。需要深入研究应力产生的机理，开发有效的应力控制和调节方法。 通过攻克上述关键技术，实现低损耗切割、高效剥离，制备出高质量6-8英寸碳化硅衬底，满足半导体产业对大尺寸、高性能碳化硅材料的需求。

效果要求

本技术需求期望通过高效激光剥离技术的攻关，达到以下效果：

• 提高加工效率：相比传统加工方法，激光剥离技术应显著提高碳化硅衬底的加工效率，缩短生产周期，降低生产成本。
• 降低材料损耗：通过精确控制激光切割和超声剥离过程，减少材料损耗，提高碳化硅材料的利用率，降低生产成本。
• 提升产品质量：制备出的6-8英寸碳化硅衬底应具有高平整度、低缺陷密度等优良性能，满足高端半导体器件的制备要求。
• 增强竞争优势：掌握碳化硅晶体高效激光剥离核心技术，形成自主知识产权，提升企业在半导体材料领域的竞争力和市场地位。
• 推动技术创新：促进激光技术、超声技术与半导体材料制备技术的交叉融合，推动半导体材料加工技术的创新与发展。