Quy trình sản xuất thiết bị bán dẫn SiC bao gồm nhiều bước, bao gồm phát triển tinh thể, cắt lát, đánh bóng, làm sạch, oxy hóa, khắc và đóng gói. Trong số này, sự phát triển tinh thể và cắt lát wafer là những quá trình quan trọng nhất vì chúng ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng chất nền, hiệu suất xử lý tiếp theo và hiệu suất thiết bị cuối cùng.
Cưa dây bằng vữa là một-phương pháp cưa dây có tính mài mòn miễn phí. Dây kim loại được cấp từ bộ phận thanh toán-thông qua bộ dẫn hướng dây và bộ điều khiển độ căng vào con lăn dẫn hướng. Nhiều dây kim loại trên các con lăn dẫn hướng tạo thành một mạng lưới, di chuyển với tốc độ tuyến tính nhất định được điều khiển bởi chuyển động quay của các con lăn dẫn hướng. Đồng thời, một phôi SiC tinh thể đơn-được một bộ phận cấp liệu đưa vào lưới thép với tốc độ nạp nhất định. Khi phôi di chuyển, bùn mang các hạt mài mòn được phun lên lưới thép thông qua các vòi phun. Dây kim loại dẫn động bùn, đưa chất mài mòn đến khu vực xử lý đồng thời tạo áp lực lên chất mài mòn. Chất mài mòn thực hiện cắt trong vùng trộn chất lỏng rắn giữa phôi và dây kim loại. Trong cưa dây bùn, bùn đóng vai trò là chất mang cho chất mài mòn, cung cấp sự phân tán ổn định của các hạt lơ lửng và do đó cần có độ nhớt nhất định. Đồng thời, bùn phải có tính lưu động tốt để dẫn động vật liệu mài mòn cùng với cưa dây. Để ngăn chặn sự gia tăng nhiệt độ quá mức trong vùng cắt, hỗn hợp bùn cũng cần có tính dẫn nhiệt tốt. Trong thực tế, polyethylene glycol thường được sử dụng làm chất phân tán cho chất mài mòn. Máy cưa dây dạng bùn, với những ưu điểm nổi bật như chiều rộng rãnh hẹp và độ dày cắt đồng đều, chiếm ưu thế trong việc cắt vật liệu SiC 4H{15}}và là công nghệ then chốt để đạt được-độ chính xác cao. Tuy nhiên, kỹ thuật này có một số nhược điểm rõ ràng: thứ nhất, hiệu quả xử lý tương đối thấp do tính lưu động của bùn và khả năng sử dụng chất mài mòn bị hạn chế, dẫn đến tốc độ cắt chậm; thứ hai, lãng phí đáng kể chất mài mòn trong quá trình cắt, dẫn đến việc sử dụng chất mài mòn thấp và tăng chi phí xử lý; hơn nữa, việc sử dụng bùn gây ô nhiễm, hạn chế phạm vi ứng dụng của nó.
Trong những năm gần đây, công nghệ cưa dây kim cương đã thu hút được sự quan tâm rộng rãi nhờ ưu điểm là hiệu suất xử lý cao, chi phí tiêu hao dây thấp và thân thiện với môi trường. Cưa dây kim cương loại bỏ vật liệu bằng cách sử dụng chất mài mòn kim cương cố định trên cưa dây làm điểm cắt cố định làm trầy xước bề mặt tinh thể. Dây kim cương thường là dây thép không gỉ được phủ một lớp hợp kim hoặc nhựa niken-. Các hạt cứng có kích thước siêu nhỏ-được nhúng dưới dạng chất mài mòn trong lớp nhựa hoặc hợp kim gốc niken-thông qua kỹ thuật mạ điện, liên kết hoặc hàn. Trong quá trình cắt, chất mài mòn tiếp xúc trực tiếp với bề mặt phôi và loại bỏ vật liệu tinh thể trong vết cắt thông qua hai-lớp mài mòn trên thân. Trong quá trình cắt tấm wafer silicon, các hạt cacbua silic (SiC) thường được sử dụng làm chất mài mòn cứng. Để cắt tấm wafer SiC 4H{11}}, các hạt kim cương được sử dụng làm chất mài mòn. Không giống như cưa dây bằng bùn, kỹ thuật này thường sử dụng chất làm mát gốc nước và do đó thân thiện với môi trường hơn. Việc cưa dây SiC truyền thống bị tổn thất vật liệu lớn và thời gian xử lý lâu. Phương pháp gia công dựa trên tiếp xúc cũng gây ra hư hỏng do khuyết tật và ứng suất dư, dẫn đến chất lượng sản phẩm kém trong một số trường hợp và chi phí sản xuất cao. Khi kích thước wafer tiếp tục tăng, cách ngăn chặn một cách hiệu quả các khiếm khuyết và cong vênh do cắt trong khi vẫn đảm bảo hiệu quả cắt và tận dụng vật liệu đã trở thành nút thắt chính để giảm chi phí hơn nữa và cải thiện hiệu quả trong ngành SiC.
Công nghệ nâng{0}}bằng laser, với những ưu điểm đáng chú ý là xử lý không-tiếp xúc, độ chính xác cao và tổn hao thấp, đã nổi lên như một hướng đi chính để vượt qua các nút thắt trong chế tạo chất nền SiC. Công nghệ này kết hợp sửa đổi laser theo chiều dọc và tách tinh thể có kiểm soát. Cốt lõi của nó nằm ở khả năng kiểm soát năng lượng chính xác để tạo thành một giao diện phân tách ở độ sâu xác định trước bên trong tinh thể, nhờ đó đạt được khả năng tách wafer-chính xác, hiệu quả cao-cao. Các phương pháp xử lý laser truyền thống chủ yếu dựa vào hiệu ứng cắt bỏ hoặc kỹ thuật sửa đổi song song, thường chỉ phù hợp để cắt dọc theo hướng tới của tia laser. Ngược lại, công nghệ nâng{8}}bằng laser sử dụng các cấu trúc cơ học chính xác hoặc các lớp ứng suất bề mặt để làm cho tinh thể nứt dọc theo mặt phẳng phân cắt xác định trước, đạt được sự phân tách hoàn toàn một lớp mỏng. Công nghệ này mang lại những lợi thế đáng kể trong việc kiểm soát độ chính xác, giảm thiệt hại về vật chất và khả năng ứng dụng vật liệu rộng rãi, đáp ứng tốt hơn nhu cầu về sản xuất công nghiệp quy mô lớn,-tổn thất{10}}cao,{11}}hiệu quả cao,{12}}. Phương pháp xử lý bằng laser cải thiện hiệu quả hiệu quả sản xuất vật liệu cứng và giòn, nhưng chất lượng xử lý phụ thuộc vào việc kiểm soát chính xác các thông số quy trình, việc tối ưu hóa ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả cuối cùng.
Tóm lại, không giống như các phương pháp cưa dây truyền thống, công nghệ-nâng laser-không tiếp xúc tránh được một cách hiệu quả các vấn đề như mài mòn dụng cụ cắt và hỏng tấm bán dẫn SiC do ứng suất cơ học, nhờ đó đạt được khả năng tách lớp-có chất lượng và{3}}độ chính xác cao. Công nghệ nâng-bằng laser cải thiện đáng kể hiệu quả xử lý và chất lượng của các tấm bán dẫn SiC đồng thời giảm chi phí chuẩn bị chất nền SiC, mang lại những ưu điểm vượt trội về hiệu quả sản xuất cao và tổn thất vật liệu thấp.