摘要：在半导体制造中，晶片切割是至关重要的一环。切割方式和质量直接影响晶片的厚度、粗糙度、尺寸及生产成本，进而对器件制造产生重大影响。碳化硅（SiC）作为第三代半导体材料，因其优异的电气特性而备受关注。但由于其极高的硬度和脆性，传统切割方法难以满足日益增长的工业需求

碳化硅的莫氏硬度达到9.5级，紧随金刚石之后，使得其在切割过程中面临诸多挑战。传统的砂浆线切割和金刚石线锯切割方法虽然可以用于切割碳化硅晶锭，但切割效率低、材料损失高达46%，且切口粗糙，增加了生产成本。因此，寻找更高效、低损耗的切割技术成为行业发展的迫切需求。

近年来，激光切割技术在半导体材料的加工中逐渐受到重视。这种非接触式工艺通过聚焦激光束进行材料分离，避免了刀具磨损和机械应力的影响。激光切割不仅提高了晶圆的表面粗糙度和精度，还减少了后续抛光的需求，降低了材料损失和生产成本。激光切割技术早已经应用于硅晶锭的切割，但在碳化硅领域的应用还未成熟，目前主要有以下几项技术。

1、水导激光切割

原理：利用激光通过压力调制的水腔，将激光束聚焦在喷嘴上，形成光波导，从而引导激光切割。

优势：切割质量高，水流能有效冷却切割区，降低热损伤，且能带走加工碎屑，速度明显快于传统方法。

发展现状：瑞士Synova公司在该领域处于技术领先地位，国内企业如库维激光正在积极研发。

2、隐形切割

原理：激光透过碳化硅表面聚焦至内部，形成改性层以实现剥离。

优势：表面无切口，能实现较高的加工精度。

技术进展：日本DISCO公司的KABRA技术通过无定形黑色重复吸收，显著提高了生产率。

3、冷切割技术

原理：利用激光照射形成剥落层，产生微裂纹，随后通过聚合物冷却处理形成主裂纹。

优势：材料损失低至80μm，降低了90%的材料浪费，生产成本降低30%。

评估结果：分割后的晶圆表面粗糙度小于3µm，最佳结果小于2µm。

4、改质切割

原理：通过精密激光束扫描形成改质层，使晶圆可通过外加应力沿激光路径拓展。

应用：该技术已被国内激光企业应用于实际生产中。

当下，国内厂商已经掌握砂浆切割碳化硅技术，但砂浆切割损耗大、效率低、污染严重，正逐渐被金刚线切割技术迭代。而激光切割凭借高效、划片路径窄、切屑密度高等优势，是取代金刚线切割技术的有力竞争者，为碳化硅等下一代半导体材料的应用开辟了一条新途径。随着碳化硅衬底尺寸持续增大，激光切割技术必将乘风破浪，引领未来碳化硅切割走向高效、高质量的新征途，为半导体行业注入澎湃动力。

来源：库维科技