中国粉体网讯 碳化硅作为第三代半导体材料，具有自己独特的性能。SiC的禁带宽度较大，同时具有热导率高、饱和电子漂移速率高、抗辐射性能强、热稳定性和化学稳定性好等优良特性，在高温、高频、高功率电力电子器件和射频器件中拥有独特的应用优势，从而在轨道交通、新能源汽车、高压电网、5G通信、航空航天，以及国防军事等领域具有广阔的应用前景。
SiC晶圆作为器件和衬底材料，其表面质量非常重要。SiC晶锭切割后的晶圆表面留有切割刀痕和机械损伤层，增加了晶片的破片率和制造成本，而且对晶片的晶格产生严重破坏，影响SiC器件性能。衬底表面的损伤层、杂质及微缺陷将导致外延生长薄膜的高位错密度、晶格畸变等问题，因而完整的超光滑表面对外延技术提出了严格的要求。拥有卓越性能的SiC衬底，因硬度高、超耐磨、脆性大易断裂等材料特性给衬底制备带来极大挑战。随着行业对晶片表面质量要求持续提升，适配的专用减薄设备与高效磨削技术成为SiC晶圆加工的关键。
当前SiC晶片表面平整化加工主流技术包括砂轮减薄、机械研磨、机械抛光、化学机械抛光与化学抛光。其中，砂轮减薄工艺作为核心环节，采用小粒度金刚石砂轮对SiC晶圆进行精密磨削，可有效去除衬底损伤层、释放残余应力，显著提升晶片表面质量，优化芯片散热效率与低功耗特性，是SiC晶圆制程中不可或缺的关键步骤。
金刚石具有硬度高、导热性好、化学性质稳定等优点，被广泛应用于半导体材料的切割、磨削加工等领域。其中，在晶圆的减薄加工过程中，为了获得低损伤、超平坦、无缺陷的晶圆表面，通常需要使用微纳米级别的金刚石微粉制备晶圆减薄砂轮。目前，行业内大多采用单晶金刚石微粉制备减薄砂轮，但它存在磨削刃单一、砂轮整体锋利性不足，在晶圆减薄加工过程中会出现砂轮寿命低、加工效率低、精度差等问题。因此，针对金刚石磨料的优化改性，成为提升砂轮锋利度、延长使用寿命、改善加工效果的核心研究方向。
晶圆减薄工艺在半导体材料芯片制程中发挥着重要作用，一方面通过减薄工艺可以减小芯片整体厚度，利于散热和集成化；另一方面可以降低晶圆表面损伤层厚度和表面粗糙度，释放由减薄前各工序造成晶圆内部积累的内应力，降低划片过程中单颗芯片的崩坏程度，晶圆减薄一般采用晶圆自旋转磨削。此前，国内高端SiC晶圆减薄高度依赖日本进口超精密设备与金刚石减薄砂轮，其具备磨削效率高、寿命长、加工精度高、破片率低等优势，而国产设备与砂轮在性能上难以满足高端制程需求。随着我国第三代半导体产业快速发展，国内多家企业已发力减薄机与砂轮的自主研发，在砂轮使用寿命、晶圆加工质量与效率等核心指标上实现显著突破，国产化替代进程持续加快。
2026年5月28日，中国粉体网将在安徽合肥举办“第三代半导体SiC晶体生长及晶圆加工技术研讨会”。届时，湖南大学教授、江苏优普纳科技有限公司执行董事尹韶辉将带来题为《SiC晶圆减薄砂轮制备及应用》的报告，深度分享该领域技术进展与应用实践。
参考来源：
谢贵久.碳化硅晶片减薄工艺对表面损伤的影响
周仁宸.超精密晶圆减薄砂轮及减薄磨削装备研究进展
（中国粉体网编辑整理/初末）
注：图片非商业用途，存在侵权告知删除！
