碳化硅晶片（碳化硅晶片切割）
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碳化硅晶圆和硅晶圆的区别
晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。
目前碳化硅晶圆主要是4英寸与6英寸,而用于功率器件的硅晶圆以8英寸为主,这意味着碳化硅单晶片所产芯片数量较少、碳化硅芯片制造成本较高。
基本介绍：
在现已开发的宽禁带半导体中，碳化硅（SiC）半导体材料是研究最为成熟的一种。SiC半导体材料由于具有宽禁带、高击穿电场、高热导率、高饱和电子迁移率以及更小的体积等特点，在高温、高频、大功率、光电子以及抗辐射器件等方面具有巨大的应用潜力。
碳化硅的应用范围十分广泛：由于具有宽禁带的特点，它可以用来制作蓝色发光二极管或几乎不受太阳光影响的紫外线探测器；由于可以耐受的电压或电场八倍于硅或砷化镓，特别适用于制造高压大功率器件如高压二极管、功率三极管以及大功率微波器件。
由于具有高饱和电子迁移速度，可制成各种高频器件(射频及微波)；碳化硅是热的良导体, 导热特性优于任何其它半导体材料，这使得碳化硅器件可在高温下正常工作。
碳化硅晶片的介绍
碳化硅(SiC)是一种宽禁带半导体材料，具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率、高化学稳定性、抗辐射的性能，具有与氮化镓(GaN)相近的晶格常数和热膨胀系数，不仅是制作高亮度发光二极管(HB-LED)的理想衬底材料，也是制作高温、高频、高功率以及抗辐射电子器件的理想材料。
碳化硅晶片的主要应用领域有LED固体照明和高频率器件。该材料具有高出传统硅数倍的禁带、漂移速度、击穿电压、热导率、耐高温等优良特性，在高温、高压、高频、大功率、光电、抗辐射、微波性等电子应用领域和航天、军工、核能等极端环境应用有着不可替代的优势。
碳化硅外延晶片概念是什么？适用于什么领域、行业？
碳化硅外延晶片即以碳化硅单晶作为衬底生长的外延片。
碳化硅外延晶片使用领域、行业：外延晶片主要用于各种分立器件的制作，比如SBD、MOSFET、JFET、BJT、SIT和MESFET等，这些器件广泛应用于各个领域，如白色家电、混合及纯电动汽车、太阳能和风能发电、UPS、马达控制、轨道机车、轮船和智能电网等。
碳化硅外延晶片属于半导体行业。
扩展资料：
2012年，中国国内首批产业化3英寸和4英寸碳化硅半导体外延晶片在位于厦门火炬高新区的瀚天泰成电子科技（厦门）有限公司投产。
2013年，瀚天泰成计划试生产6英寸规格的碳化硅外延品片；到2016年，将实现年产碳化硅外延晶片2万片，产值有望达到4．2亿元。
2015年，中国科学院物理研究所研究员陈小龙研究组与北京天科合达蓝光半导体有限公司合作，解决了6英寸扩径技术和晶片加工技术，成功研制出了6英寸碳化硅单晶衬底。截至2014年3月，天科合达形成了一条年产7万片碳化硅晶片的生产线。
参考资料来源：凤凰网-中国成功研制国产6英寸碳化硅晶片 年产7万片
和讯网-【央广独家】国内首批商用碳化硅外延晶片在厦门投产
碳化硅晶片的性质和用途
.性质
碳化硅的硬度很大，具有优良的导热和导电性能，高温时能抗氧化。
用途
(1)作为磨料，可用来做磨具，如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。
(2)作为冶金脱氧剂和耐高温材料。
碳化硅主要有四大应用领域,即: 功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。碳化硅粗料已能大量供应, 不能算高新技术产品,而技术含量极高 的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。
(3)高纯度的单晶，可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。
产地、输往国别及品质规格
(1)产地：青海、宁夏、河南、四川、贵州等地。
(2)输往国别：美国、日本、韩国、及某些欧洲国家。
(3)品质规格：
①磨料级碳化硅技术条件按GB/T2480—96。各牌号的化学成分由表6-6-47和表6-6-48给出。
②磨料粒度及其组成按GB/T2477—83。磨料粒度组成测定方法按GB/T2481—83。
碳化硅晶片切割划片方法？
碳化硅晶片切割划片方法
1、砂轮划片
砂轮切割机通过空气静压电主轴使刀片高速旋转，实现材料强力磨削。所用刀片镀有金刚砂颗粒，金刚砂的莫氏硬度为10级，只比硬度9.5级的SiC稍高，反复低速磨削不仅费时，而且费力，同时也会导致刀具的频繁磨损。例如，100mm(4英寸)的SiC晶片，一片一片地切割需要6~8小时，容易成为碎片的原因。因此，这种传统的低效加工方式逐渐被激光切割所取代。
2、激光全划
激光划线是指用高能激光束照射工件表面，使被照射区域局部熔融气化，除去材料，实现切割的过程。激光划线非接触加工，无机械应力损伤，加工方式灵活，无刀具损耗和水污染，设备使用维护成本低。为了防止激光穿透晶片时对支撑膜造成损伤，采用高温烧蚀的UV膜。
目前激光划线设备采用工业激光，波长主要有1064nm、532nm、355nm三种，脉冲宽度为纳秒、皮秒、飞秒级。理论上，激光波长越短、脉冲宽度越短，加工热效应越小，有利于精细精密加工，但成本相对较高。355nm紫外纳秒激光由于技术成熟、成本低、加工热效应小，应用十分广泛。近年来，1064nm皮秒激光技术发展迅速，应用于许多新领域，取得了很好的效果。
3、激光半切
激光划线适用于理性优良的材料加工，用激光划线到一定深度后，采用裂片方式，产生沿切割道纵向延伸的应力使芯片分离。该加工方式效率高，不需要贴膜去除膜工序，加工成本低。但是，如图3所示，碳化硅晶片的解理性差，不易产生裂片，裂纹面易缺损，横切部分仍存在熔渣粘连现象。
4、激光隐形切割
激光划线将激光聚焦在材料内部，形成改性层后，通过裂片或扩膜分离芯片。表面无粉尘污染，材料几乎无损耗，加工效率高。实现隐形切割的两个条件是材料对激光透明，足够的脉冲能量产生多光子吸收。
碳化硅晶片的概况
在半导体器件的应用方面，随着碳化硅生产成本的降低，碳化硅由于其优良的性能而可能取代硅作芯片，打破硅芯片由于材料本身性能的瓶颈，将给电子业带来革命性的变革。
碳化硅的主要应用领域有LED固体照明和高频率器件，未来手机和笔记本电脑的背景光市场将给碳化硅提供巨大的需求增长。
而由于一些特殊方面的应用，国外碳化硅生产企业对中国进行禁运，而碳化硅晶体巨大的技术壁垒又导致中国国内到目前为止仍没有企业能够生产，因此，国内下游企业和研究机构都在“等米下锅”。
全球主要碳化硅晶片制造商美国Cree公司在NASDAQ上市的Cree公司的碳化硅晶片产量为30万片，占全球出货量的85%。是全球碳化硅晶片行业的先行者，为后续有自主创新能力的企业开拓了市场和发展路径。
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