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高端装备制造产业

碳化硅衬底在将来需要大规模、高质量、高效率、大面积的产出。但是，碳化硅是一种坚硬易碎的材料，其晶圆的抗压和抗拉强度随着晶圆变薄和直径增加而越来越弱，并且对外部机械力更加敏感。目前碳化硅晶锭切割在工业上采用的方法是金刚线切割，以及近年来兴起的新型碳化硅剥离技术如德国的“Cold Spilt”技术、日本的“KABRA”技术。金刚线切割属于线接触切割，可能会产生崩边、分层和加热等一系列问题，还存在切割速度慢、切割成本较高，在切割时金刚线自身宽度会导致切口宽度较大，切割损耗严重，约占晶圆的50 %左右等。此外，金刚线切割后表面有较为严重的损伤和不同程度的线痕，消除这些缺陷需要昂贵的后续工艺，如研磨、机械抛光和化学抛光等。沉积在碳化硅衬底上的微电子器件，为了保证器件优良的性能可能需要去除多余的衬底。

与机械方法相比，激光加工具有许多优点：不产生机械应力，无接触，可以实现高质量和高精度的加工，较适合加工硬脆材料。激光垂直剥离是目前已知最为先进的剥离技术，在近年来受到学者和工业界的广泛关注。德国“Cold Spilt”技术和日本“KABRA”技术匀使用脉冲激光对碳化硅在垂直方向上进行改质，再利用冷分离、拉伸或旋转等方式实现晶圆与晶锭的剥离。激光改质碳化硅优点在于加工速度快（约10 min/片@6 inch晶圆）、损耗小（激光在碳化硅内爆破层厚度约为5 - 10 μm）、表面粗糙度小、产片率高、生产晶圆更薄等。由于剥离后晶圆表面粗糙度较小，可以省掉研磨步骤，直接对样品表面进行机械抛光，大大节约了研磨时间。因此，我们急需自主发展激光改质碳化硅工艺和剥离碳化硅技术，从而为我国第三代半导体产业发展奠定基础。

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