京津冀国家技术创新中心

高效高质量激光切片助力碳化硅衬底产能提升

第三代半导体材料碳化硅具有宽禁带、高热导率、高折射率、高击穿场强与高饱和电子漂移速率等特性，在新能源车、充电桩、光伏储能、光波导等多个领域具有重要应用，是全球半导体产业的新兴战略竞争高地。晶锭切片环节是大尺寸碳化硅衬底生产主要堵点之一，传统线锯切片方式由于损耗大、良率低、速度慢等不足，无法用于大尺寸碳化硅衬底生产。在“颠覆性技术创新”重点专项支持下，北京晶飞半导体科技有限公司成功开发出“高效低损耗碳化硅晶锭双脉冲激光切片装备”。首创双脉冲高效低损耗切片技术，通过精确调控激光改质层裂纹扩展方向，可将8英寸碳化硅切片后表面粗糙度由100 μm降至30 μm，切片时间由50 min/片降至25 min/片，从而大幅提高碳化硅衬底产能并降低成本。

12英寸SiC激光切片样品

第一代8寸SiC激光切片工程样机

近日，北京晶飞半导体科技有限公司迎来重大技术突破，利用自主研发的激光切片装备实现了12英寸碳化硅晶圆的剥离，成为目前全球少数几家掌握此项核心技术的企业之一。12英寸碳化硅是目前全球最大尺寸的碳化硅衬底材料，相比当前主流的6英寸衬底，12英寸衬底可用面积将提升约4倍，单位芯片成本将降低30%-40%。该突破标志着中国在第三代半导体关键制造装备领域迈出重要一步，为全球碳化硅产业的降本增效提供了全新解决方案。该技术此前在6/8英寸碳化硅衬底已通过多家客户验证，设备性能达到国际先进水平。

宽禁带半导体材料激光加工技术青年领军人才

韩世飞，晶飞公司总经理兼总工程师，硕博均毕业于中国科学院半导体研究所。韩世飞博士对激光与硬脆物质相互作用机理具有深刻的认识与理解，带领公司研发团队攻克激光加工第三代半导体材料碳化硅等关键核心技术。研究生期间，负责完成了碳化硅激光垂直切片平台从0到1的搭建，在表面粗糙度等关键技术指标上获得客户认可，作为技术骨干参加北京市三个科研项目并顺利完成，作为项目负责人承担2024年“颠覆性技术创新”重点专项。申请发明专利3项，授权2项，发表学术论文6篇。目前晶飞公司在技术突破和转化应用上取得开创性成果，获得多家行业领先企业投资，成为宽禁带半导体材料激光加工领域备受瞩目的新兴力量，受到国内外产业界的广泛关注。