近日，據中國日報報道，中國電子科技集團公司第二研究所（電科二所）成功研制出首片碳化硅芯片，下一步，電科二所將全力以赴推進實驗室二期碳化硅芯片中試線和碳化硅器件智能封裝線的建設。

圖片來源：山西日報

2021年9月，中國電科二所承擔山西太原某實驗室6英寸SiC芯片整線系統集成項目，該項目要求4個月內完成整線設備評估、選型、采購、安裝、調試，并研制出第一片芯片。電科二所調動資源力量，在SiC激光剝離設備研制上取得突破性進展，先后完成單機設備調試、碳化硅SBD整線工藝調試。

碳化硅硬度極高，傳統襯底加工工藝切割速度慢，晶體與切割線損耗大，每完成一片350μm厚的標準晶圓加工，就會因線鋸切割造成厚度約300μm的材料損失，大幅增加了襯底的成本。這也導致單晶襯底材料價格高昂，約占SiC器件成本50%，限制了SiC半導體器件的廣泛應用。激光垂直改質剝離設備利用光學非線性效應，使激光穿透晶體，在晶體內部發生熱致開裂、化學鍵斷裂與分解、激光誘導電離等一系列物理化學過程，形成垂直于激光入射方向的改質層，最終實現晶片的剝離。激光剝離幾乎可完全避免常規的多線切割技術導致的切割損耗，僅需將剝離的晶片進行研磨拋光，因此可將每片SiC襯底的平均加工損耗大幅降低至100μm以下，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。

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“十四五”期間重點研發裝備，旨在實現激光剝離設備國產化，該研發項目已通過專家評審論證，正式立項、啟動。目前，項目團隊已掌握激光剝離技術原理與工藝基礎，并已基于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，成功實現了小尺寸SiC單晶片的激光剝離，取得突破性進展。下一步，團隊將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，研發大尺寸化、快速生產化、高良率化、全自動化、低能耗化的激光剝離設備。

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