杭州企业成功开发新技术实现我国芯片领域的重大突破

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碳化硅衬底激光剥离系统。图片来源：西湖大学

科技日报北京3月27日电 （记者刘园园）记者27日从西湖大学获悉，由该校孵化的西湖仪器（杭州）技术有限公司（以下简称“西湖仪器”）成功开发出12英寸碳化硅衬底自动化激光剥离技术，解决了12英寸及以上超大尺寸碳化硅衬底切片难题。

与传统的硅材料相比，碳化硅具有更宽的禁带能隙以及更高的熔点、电子迁移率和热导率，可在高温、高电压条件下稳定工作，已成为新能源和半导体产业迭代升级的关键材料。

“目前，碳化硅衬底材料成本居高不下，严重阻碍了碳化硅器件的大规模应用。”西湖大学工学院讲席教授仇旻介绍，碳化硅行业降本增效的重要途径之一，是制造更大尺寸的碳化硅衬底材料。与6英寸和8英寸衬底相比，12英寸碳化硅衬底材料扩大了单片晶圆上可用于芯片制造的面积，在同等生产条件下，可显著提升芯片产量，同时降低单位芯片制造成本。

据国际权威研究机构预测，到2027年，全球碳化硅功率器件市场规模将达67亿美元，年复合增长率达33.5%。去年底，国内企业披露了最新一代12英寸碳化硅衬底。12英寸及以上超大尺寸碳化硅衬底切片需求随之出现。

此前，西湖仪器已率先推出8英寸导电型碳化硅衬底激光剥离设备。为响应最新市场需求，西湖仪器迅速推出超大尺寸碳化硅衬底激光剥离技术，将超快激光加工技术应用于碳化硅衬底加工行业，完成了相关设备和集成系统的开发。

“该技术实现了碳化硅晶锭减薄、激光加工、衬底剥离等过程的自动化。”仇旻介绍，与传统切割技术相比，激光剥离过程无材料损耗，原料损耗大幅下降。

仇旻说，新技术可大幅缩短衬底出片时间，适用于未来超大尺寸碳化硅衬底的规模化量产，进一步促进行业降本增效。