在新能源汽车、光伏逆变器等高端领域，SiC（碳化硅）器件凭借耐高压、耐高温、低功耗的优势，正快速替代传统硅基器件。

但SiC材料硬度极高，加工难度堪称半导体领域的“硬骨头”——传统划片工艺要么刀轮磨损快、产能低，要么裂片时金属粘连、良品率堪忧。

SiC基器件划片裂片专利，创新采用“正面开槽+背面划片”的双向工艺，搭配刀轮与激光的精准配合，

不仅攻克了SiC加工的核心痛点，

还实现了良品率与生产效率的双重飞跃，为SiC器件的规模化应用提供了关键技术支撑！

一、SiC加工的“老难题”：硬骨头难啃，良品率与效率难两全

SiC的硬度仅次于金刚石，传统加工工艺一直面临两大核心痛点：

• 传统一次性划透工艺：刀轮磨损极快，6寸晶圆划10片就需换刀，产能仅1片/小时，加工成本居高不下；

• 现有“背面划片+背面裂片”工艺：虽然产能提升5-6倍，但晶圆正面的金属图形层容易出现牵连、粘黏，导致器件失效，良品率大打折扣；

• 额外隐患：单纯刀轮开槽易导致SiC衬底崩边，单纯激光开槽则能耗高、金属熔融物飞溅，都会影响器件质量。

这些问题直接制约了SiC器件的量产速度，也推高了新能源汽车、光伏等终端产品的成本。

二、核心创新：“双向工艺+组合工具”，破解加工痛点

这篇专利的核心突破，在于重新设计了划片裂片的流程逻辑，通过“正面+背面”双割道配合，再加上刀轮与激光的互补使用，

从根源上解决了SiC加工的难题。整个工艺分为4大关键步骤，每一步都暗藏巧思：

1. 第一步：背面贴膜+正面“刀轮+激光”开槽

先给晶圆背面贴保护膜（防止后续加工损伤），再对正面进行开槽：

• 刀轮先动手：用刀轮在正面金属图形层开第一槽，不切透金属层，预留0.2-0.3μm的金属层（避免划伤SiC衬底）；

• 激光补一刀：沿第一槽底部用激光开第二槽，波长控制在355±50nm，能量1.0-4.0w，槽宽5-10μm，刚好穿过正面工艺层并切入SiC衬底0.2-0.3μm。

• 优势：刀轮擅长切金属，效率高；激光擅长切硬脆的SiC，割道细、不易崩边，两者搭配既减少能耗，又避免熔融物飞溅。

2. 第二步：正面贴膜+背面精准划片

撕掉背面原保护膜，给正面贴上新膜，再把晶圆翻过来（背面朝上）进行划片：

• 划片参数：划片力2-8N，划片槽深度2-10μm，槽宽12-20μm（比正面槽宽，预留形变空间）；

• 精准定位：通过下方摄像头抓取正面已开好的激光槽，以此为基准定位划片边界，从正中间切入，确保正反面割道对齐。

• 优势：背面划片不触碰正面金属图形层，避免金属粘连；槽宽设计合理，防止裂片时背面挤压破损。

3. 第三步：背面贴膜+正面裂片

给晶圆背面贴0.02-0.2mm厚的保护膜，正面贴0.02-0.05mm的薄保护膜，将晶圆正面朝上放入裂片设备：

• 关键参数：裂片压入量控制在50-150μm，利用正面和背面的双割道引导，让晶圆沿预设线路精准裂开。

• 优势：双割道减少裂片时的挤压应力，避免碎片产生；正面薄保护膜不影响裂片精度，还能保护器件表面。

4. 第四步：晶圆扩膜，Die充分分离

撕掉正反两面的保护膜，在晶圆背面贴上新膜，放入扩膜机：

• 扩膜参数：顶缸上移10-50mm，让分裂后的单个芯片（Die）间距达到100-150μm。

• 优势：间距适中，既保证Die完全分离，又不会因间距过大导致背面膜层断裂，方便后续集中运输和封装。

三、工艺核心优势：不止解决痛点，更有多重实用价值

这套划片裂片工艺之所以能成为SiC加工的“最优解”，关键在于它兼顾了技术可行性和量产实用性：

• 良品率飙升：正面背面双割道避免金属粘连和挤压碎片，激光+刀轮开槽减少崩边和熔融物污染，大幅降低器件失效风险；

• 效率翻倍：正反面割道无需切透，刀轮磨损显著降低，单刀划片产能较传统工艺提升5-6倍，不用频繁换刀；

• 成本下降：划片槽宽度可缩减，晶圆利用率提高，加上能耗降低、废品率减少，直接拉低SiC器件的单位加工成本；

• 适配性强：从6寸晶圆到更大尺寸均可适用，能加工SiC基MOS、IGBT等多种器件，完美匹配新能源领域的核心需求。

四、行业意义：为SiC量产铺路，助力高端制造升级

随着新能源汽车向高压快充、光伏向高效发电升级，SiC器件的市场需求正呈爆发式增长。这套新型划片裂片工艺的落地，

不仅破解了SiC加工的“卡脖子”难题，更让国产SiC器件在量产效率和成本控制上具备了竞争力。

未来，随着该工艺的规模化应用，新能源汽车的逆变器、光伏逆变器的核心部件成本将进一步降低，

同时器件可靠性也会提升，最终推动整个高端制造领域的技术升级与成本优化。