Tillverkningsprocessen av SiC-halvledarenheter innefattar flera steg, inklusive kristalltillväxt, skivning, polering, rengöring, oxidation, etsning och förpackning. Bland dessa är kristalltillväxt och skivning av skivor de mest kritiska processerna, eftersom de avsevärt påverkar substratkvaliteten, efterföljande bearbetningseffektivitet och den slutliga enhetens prestanda.
Sågning av slamtråd är en gratis-metod för slipande trådsågning. En metalltråd matas från en -avbetalningsenhet genom trådledare och spänningskontrollenheter till styrrullar. Flera metalltrådar på styrrullarna bildar en trådbana, som rör sig med en viss linjär hastighet driven av styrrullarnas rotation. Samtidigt matas ett enkelt- SiC-göt mot trådbanan med en viss matningshastighet av en matningsenhet. När götet rör sig sprutas uppslamning som bär slipkorn på trådbanan genom munstycken. Metalltråden driver uppslamningen och för slipmedlen till bearbetningszonen samtidigt som den applicerar tryck på slipmedlen. Slipmedlen utför skärning i blandningsområdet mellan fast och vätska mellan götet och metalltråden. Vid slurrytrådsågning fungerar slurryn som en bärare för slipmedlen, vilket ger en stabil spridning av suspenderade partiklar och kräver därför en viss viskositet. Samtidigt måste slammet uppvisa god flytbarhet för att driva slipmedlen tillsammans med vajersågen. För att förhindra alltför kraftig temperaturökning i skärzonen behöver slammet också god värmeledningsförmåga. I praktiken används polyetylenglykol vanligtvis som dispergeringsmedel för slipmedel. Trådsågning, med sina anmärkningsvärda fördelar som smal skärbredd och enhetlig skivtjocklek, dominerar skivningen av 4H-SiC-material och är en nyckelteknologi för att uppnå hög-precisionsskärning. Emellertid har denna teknik flera tydliga nackdelar: för det första, relativt låg bearbetningseffektivitet på grund av begränsad slurryfluiditet och abrasiv användning, vilket resulterar i låga skärhastigheter; för det andra betydande slöseri med slipmedel under skärning, vilket leder till lågt slipmedelsutnyttjande och ökade bearbetningskostnader; Dessutom genererar användningen av flytgödsel föroreningar, vilket begränsar dess tillämpningsområde.
Under de senaste åren har diamanttrådsågningsteknik rönt stor uppmärksamhet på grund av dess fördelar med hög bearbetningseffektivitet, låg kostnad för trådförbrukning och miljövänlighet. Diamanttrådsågning tar bort material genom att använda diamantslipmedel fästa på vajersågen som fasta skärpunkter som repar kristallytan. Diamanttråden är vanligtvis en tråd av rostfritt stål belagd med en nickel--baserad legering eller hartsskikt. Hårda partiklar i mikro-storlek är inbäddade som slipmedel i den nickel-baserade legeringen eller hartsskiktet genom elektroplätering, bindning eller svetsteknik. Under skärning kommer slipmedlen direkt i kontakt med göts yta och avlägsnar kristallmaterial i skäret via två-kroppsslitage. Vid skivning av kiselskivor används ofta kiselkarbidpartiklar (SiC) som det hårda slipmedlet. För skivning av 4H-SiC-skivor används diamantpartiklar som slipmedel. Till skillnad från slurrytrådsågning använder den här tekniken vanligtvis ett vattenbaserat kylmedel- och är därför mer miljövänligt. Traditionell trådsågning av SiC lider av stora materialförluster och långa bearbetningstider. Den kontaktbaserade-bearbetningsmetoden introducerar också defektskador och kvarvarande spänningar, vilket leder till dålig produktkvalitet i vissa fall och höga tillverkningskostnader. I takt med att waferstorlekarna fortsätter att öka, har hur man effektivt undertrycker skärnings-inducerade defekter och skevhet samtidigt som man säkerställer skivningseffektivitet och materialutnyttjande blivit en viktig flaskhals för ytterligare kostnadsreduktion och effektivitetsförbättring inom SiC-industrin.
Laserlyft-av-teknik, med dess anmärkningsvärda fördelar med beröringsfri bearbetning, hög precision och låga förluster, har dykt upp som en nyckelriktning för att bryta igenom flaskhalsarna vid tillverkning av SiC-substrat. Denna teknologi kombinerar vertikal lasermodifiering och kontrollerad kristalldelaminering. Dess kärna ligger i exakt energikontroll för att bilda ett klyvningsgränssnitt på ett förutbestämt djup inuti kristallen, och därigenom uppnå hög-precision och hög-effektiv waferseparation. Traditionella laserbearbetningsmetoder förlitar sig huvudsakligen på ablationseffekter eller parallella modifieringstekniker, vanligtvis endast lämpliga för skärning längs laserns infallsriktning. Däremot använder laserlift-av-teknik precisionsmekaniska strukturer eller ytspänningsskikt för att få kristallen att spricka längs ett förutbestämt klyvningsplan, vilket uppnår fullständig delaminering av ett tunt skikt. Den här tekniken erbjuder betydande fördelar när det gäller precisionskontroll, minskning av materialskador och bred materialtillämpning, vilket bättre möter behoven av låg-förlust, hög{11}}effektiv,-stor industriell produktion. Laserbearbetningsmetoder förbättrar effektivt tillverkningseffektiviteten för hårda och spröda material, men bearbetningskvaliteten beror på exakt kontroll av processparametrar, vars optimering direkt påverkar det slutliga resultatet.
Sammanfattningsvis, till skillnad från traditionella trådsågningsmetoder, undviker tekniken för -kontaktlaserlyft- effektivt problem som slitage på skärverktyg och fel på SiC-skivor orsakade av mekanisk påkänning, och uppnår därmed hög-kvalitet och hög-precisionsdelaminering. Laserlift-av-teknik förbättrar avsevärt bearbetningseffektiviteten och kvaliteten hos SiC-skivor samtidigt som beredningskostnaden för SiC-substrat minskar, vilket ger enastående fördelar med hög produktionseffektivitet och låg materialförlust.