近日，由西湖大学孵化的西湖仪器成功实现12英寸碳化硅衬底激光剥离自动化解决方案，大幅降低损耗，提升加工速度，推进了碳化硅行业的降本增效。

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”，并于今年1月荣获“国内首台（套）装备”认定。

与传统的硅材料相比，碳化硅具有更宽的禁带能隙、更高的熔点、更高的电子迁移率以及更高的热导率，能够在高温、高电压条件下稳定工作，已成为新能源和半导体产业升级的关键材料，推动电动汽车、光伏发电、智能电网、无线通信等领域的技术革命。

但衬底材料成本占据整体成本的比例依然居高不下，严重阻碍了碳化硅器件大规模的产业化推广。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英寸衬底材料能够进一步扩大单片晶圆上可用于芯片制造的面积，在同等生产条件下，显著提升产量，降低单位成本。

2024年12月，国内碳化硅头部企业已披露了最新一代12英寸碳化硅衬底，在引领国际发展趋势的同时，也提出了12英寸以上的超大尺寸碳化硅衬底切片需求。

与之相应，西湖仪器以最快速度推出了“超大尺寸碳化硅衬底激光剥离技术”，率先解决了12英寸及更大尺寸的碳化硅衬底“切片”难题。

超大尺寸碳化硅衬底激光剥离（12-14英寸）。西湖大学供图

该技术能够实现对碳化硅晶锭的精准定位、均匀加工、连续剥离，突出优势在于：自动化——实现了晶锭减薄、激光加工、衬底剥离等过程的自动化，各工序可并行作业，产线可灵活调配。

低损耗——激光剥离过程无材料损耗，仅需在后续减薄工序中将上下表面共去除约80-100μm的材料，与传统切割技术相比原料损耗大幅下降。

高效率——大幅缩短衬底出片时间，加速了超大尺寸碳化硅衬底技术的研发迭代，也可用于未来超大尺寸碳化硅衬底的规模化量产，促进行业降本增效。

半导体材料行业作为典型的技术密集型行业，一直受困于高端技术和人才的缺乏，加之国外多年的技术封锁，阻碍了行业的快速发展。西湖仪器的创始团队来自于西湖大学纳米光子学与仪器技术实验室，该团队多年来深耕于微纳光电子学领域，包括微纳加工技术及仪器装备、微纳光子理论及光电器件、面向智能应用的关键理论与技术等，为西湖仪器提供了强大的创新支撑和技术储备。

据国际市场调研机构Yole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33.5%，成为新能源和半导体领域的核心材料。而当下炙手可热的AR眼镜，同样以“碳化硅”为镜片材料完成性能跃迁，预计2030年全球AR眼镜市场规模将突破3000亿美元，成为碳化硅材料应用的又一个“新蓝海”。

来源：中国科学报 

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