【导语】 在“双碳”战略与新能源汽车、5G通信、航空航天产业爆发的共振下，碳化硅（SiC）作为第三代半导体的核心材料，正迎来属于它的黄金时代。然而，材料性能的每一次飞跃，往往伴随着加工难度的指数级提升。面对SiC“硬、脆、贵”的加工痛点，隆信激光凭借前沿的水导激光技术，以“水光同轴”的创新工艺，为国产半导体制造提供了一套高精度、低损耗、高良率的终极解决方案。  

碳化硅凭借高禁带宽度、高击穿场强和高热导率，被誉为半导体界的“皇冠明珠”。但对于加工端而言，它却是一场严峻的挑战。

1. 物理特性的天然壁垒 SiC的莫氏硬度高达 9.5，仅次于金刚石，同时具有极高的脆性和化学稳定性,。这种“极硬且脆”的特性，使得传统加工如同在玻璃上雕刻钻石，稍有不慎便会导致材料报废。

2. 传统工艺的“三大死穴”

• 机械切割的效率瓶颈： 传统的金刚石线锯切割本质上是机械磨削，存在刀具磨损快、加工效率低（切割6英寸晶锭往往耗时数十小时）的问题。更致命的是，机械应力极易在晶圆表面诱发微裂纹和崩边，导致昂贵的衬底材料良率难以提升,。

• 干式激光的热损伤之殇： 传统纳秒或超快激光虽然速度较快，但依靠高能量瞬间气化材料，不可避免地会产生热影响区（HAZ）。这会导致切口边缘氧化、碳化，甚至形成重铸层和热裂纹，严重影响芯片的抗折强度和电学性能,。

• 传统蚀刻的局限性： 电火花加工（EDM）依赖材料导电性，无法处理非导电SiC复合材料；而化学蚀刻效率低下，难以应对厚度较大的晶锭开方或深孔加工需求。

面对莫氏硬度高达 9.5 的碳化硅，传统加工手段陷入了“效率与质量难以两全”的死胡同。行业因此发出了迫切的呼唤：急需一种能够打破物理限制，同时实现“无热损、无应力、高精度”的革命性加工技术，将碳化硅从“难加工材料”的名单中彻底解放出来。

图1：碳化硅的加工历史

隆信激光的水导激光设备，利用高压水射流作为“液态光纤”引导激光束，实现了真正的“冷加工”。在针对碳化硅的实测中，我们交出了令人瞩目的答卷：

1.极致的表面质量 得益于水流的实时冷却与冲刷作用，隆信激光设备加工后的SiC切面光滑如镜。实测数据显示，孔壁及切面粗糙度（Ra）可稳定控制在 1μm 以下

2.零锥度与无损加工 在显微镜下观察，加工边缘锐利，无崩边、无热微裂纹、无重铸层。对于深径比要求极高的通孔加工，水导激光利用光束的全反射原理，解决了传统激光焦点发散的问题，实现了接近零锥度（切割深径比＞100：1）的垂直切割。这不仅提升了单道工序的良率，更避免了因热应力残留导致的后续封装破片风险。

更关键的是，水导激光的加工精度重复性达±3μm，大幅降低SiC器件在晶圆级微孔、槽道及异形结构加工中的返工率。其无接触、无应力的工艺特性，完美适配第三代半导体对高洁净度与低损伤的严苛要求。

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隆信激光方案：以“光”换“锯”，重塑成本结构

在寸土寸金的半导体制造中，技术的价值最终体现在成本的优化上。隆信激光方案的核心逻辑，在于通过技术升级实现“降本增效”。

1. 省材料：每一微米都是纯利润 碳化硅衬底价格高昂，传统线切割的切缝宽、损耗大（材料损失率有时高达46%）。隆信激光的水导工艺将切缝宽度精准控制在 50-90μm,。更窄的切缝意味着更低的切口损耗（Kerf Loss），在同样的晶锭上，使用隆信设备可以产出更多的晶圆，“多切多得”，直接提升产出价值。

2. 省工序：缩短制程链条

• 免抛光级加工： 由于加工表面质量极高，无挂渣和毛刺，加工后的工件往往无需进行繁琐的后道研磨和抛光工序，大幅缩短了生产周期。

• 提升器件可靠性： 无热损伤的加工保留了材料原本的机械强度，显著减少了芯片在后续封装环节的破损率，间接降低了制造成本。

3. 提效率：更低的持有成本

• 耗材成本骤降： 设备运行主要耗材为纯水和滤芯，无需频繁更换昂贵的金刚石刀轮或锯丝，长期运行成本显著低于传统机械加工。

• 加工速度飞跃： 相比传统线锯的“慢工”，水导激光实现了数倍的效率提升，且非接触式加工避免了机械应力带来的耗材损耗。

图2：碳化硅钻孔

隆信激光交付的不仅仅是一台切割设备，而是一个面向未来的微纳加工平台，具备极高的工艺灵活性。

1. 全工艺覆盖

• 晶圆划片（Dicing）： 轻松应对各类SiC器件的精密分离，切道窄、崩边小。

• 边缘修整（Rolling）： 对晶圆边缘进行高精度滚圆与修整，去除缺陷，提升晶圆利用率,。

• 精密制孔： 无论是通孔还是盲孔，均能实现高深径比（>10:1）、无锥度的精密加工，完美适配TSV（硅通孔）等先进封装需求。

• 微结构刻蚀： 支持复杂的表面微结构开槽与刻蚀。

2.面向未来的尺寸兼容：随着SiC产业向大尺寸演进，水导激光可以支持 6-8英寸 碳化硅晶锭及晶圆的加工。无论是当前的量产需求，还是未来的产线扩容，我们都已为您做好了技术储备。

3.单台设备综合利用率高：单台隆信水导激光设备可覆盖晶圆划片、微孔钻削、三维槽道刻蚀等工艺，性能强大及单台占地少，帮助企业更好实现柔性制造。

在摩尔定律逼近物理极限的今天，先进封装与新型材料工艺已成为半导体产业突围的关键。隆信激光致力于打破国外技术垄断，通过持续的研发投入与工艺迭代，为中国半导体行业提供高性价比、自主可控的水导激光解决方案。

对于硬脆材料加工而言，精度是生命线，良率是利润源。选择隆信激光，即是选择更高的良率、更低的单片成本与更短的回报周期。

【邀约测试】 耳听为虚，眼见为实。隆信激光现已全面开放免费打样测试服务。我们诚挚邀请您寄送样品，亲身体验水导激光带来的加工变革，用数据和实物验证“降本增效”的真实潜力。

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