Процес виробництва напівпровідникових пристроїв SiC включає кілька етапів, включаючи зростання кристалів, нарізання, полірування, очищення, окислення, травлення та пакування. Серед них зростання кристалів і нарізка пластин є найбільш критичними процесами, оскільки вони значно впливають на якість підкладки, ефективність подальшої обробки та кінцеву продуктивність пристрою.
Розпилювання суспензії — це безкоштовний-метод розпилювання абразивним дротом. Металевий дріт подається з-блока виплати через дротові напрямні та блоки контролю натягу в направляючі ролики. Кілька металевих дротів на направляючих роликах утворюють дротяну стрічку, яка рухається з певною лінійною швидкістю під впливом обертання напрямних роликів. Одночасно один-кристалічний злиток SiC подається до дротяного полотна з певною швидкістю подачі блоком подачі. Коли злиток рухається, суспензія, що містить абразивні зерна, розпилюється на дротове полотно через сопла. Металевий дріт приводить в рух суспензію, доставляючи абразиви до зони обробки, одночасно тиснучи на абразиви. Абразиви виконують різання в зоні змішування твердої та рідини між зливком і металевим дротом. У суспензійному дротяному пилянні суспензія діє як носій для абразивів, забезпечуючи стабільну дисперсію зважених часток, і тому потрібна певна в'язкість. У той же час суспензія повинна демонструвати хорошу текучість, щоб рухати абразиви разом із дротяною пилою. Щоб запобігти надмірному підвищенню температури в зоні різання, суспензія також потребує хорошої теплопровідності. На практиці поліетиленгліколь зазвичай використовується як диспергатор для абразивів. Розпилювання суспензійним дротом із такими помітними перевагами, як вузька ширина пропилу та однакова товщина нарізки, домінує при нарізанні матеріалів 4H-SiC і є ключовою технологією для досягнення високої{16}}точності різання. Однак цей метод має кілька явних недоліків: по-перше, відносно низька ефективність обробки через обмежену плинність суспензії та використання абразиву, що призводить до низької швидкості різання; по-друге, значні втрати абразивів під час різання, що призводить до низького використання абразиву та збільшення витрат на обробку; крім того, використання шламу створює забруднення, що обмежує сферу його застосування.
В останні роки технологія пиляння алмазного дроту привернула широку увагу завдяки своїм перевагам у високій ефективності обробки, низькій вартості споживання дроту та екологічності. Пиляння алмазним дротом видаляє матеріал за допомогою алмазних абразивів, закріплених на дротяній пилці як фіксованих точок різання, які дряпають поверхню кристала. Алмазний дріт зазвичай являє собою дріт з нержавіючої сталі, покритий сплавом на основі-нікелю або шаром смоли. Тверді частинки мікро-розміру вбудовуються як абразиви в сплав-на основі нікелю або шар смоли за допомогою гальванічного нанесення, склеювання або зварювання. Під час різання абразиви безпосередньо контактують із поверхнею злитка та видаляють кристалічний матеріал із розрізу за допомогою двох-корпусів. При нарізанні кремнієвих пластин частки карбіду кремнію (SiC) часто використовують як твердий абразив. Для нарізки пластин 4H-SiC алмазні частинки використовуються як абразиви. На відміну від дротового розпилювання суспензії, у цій техніці зазвичай використовується охолоджуюча рідина-на водній основі, тому вона є екологічнішою. Традиційне розпилювання дроту SiC має великі втрати матеріалу та тривалий час обробки. Контактний-метод обробки також призводить до пошкодження дефектів і залишкової напруги, що в деяких випадках призводить до низької якості продукту та високих витрат на виробництво. Оскільки розміри пластин продовжують збільшуватися, ключовим вузьким місцем для подальшого зниження витрат і підвищення ефективності в промисловості SiC стало те, як ефективно придушити дефекти,-спричинені нарізанням, і викривлення, забезпечуючи ефективність нарізання та використання матеріалів.
Технологія лазерного підйому, яка має помітні переваги без{1}}контактної обробки, високої точності та низьких втрат, стала ключовим напрямком подолання вузьких місць у виготовленні підкладок із SiC. Ця технологія поєднує в собі вертикальну лазерну модифікацію та контрольоване розшарування кристалів. Його суть полягає в точному управлінні енергією для формування межі розщеплення на заданій глибині всередині кристала, завдяки чому досягається висока-точність і висока-ефективність розділення пластин. Традиційні методи лазерної обробки в основному покладаються на ефекти абляції або методи паралельної модифікації, зазвичай придатні лише для різання вздовж напрямку падіння лазера. На відміну від цього, технологія лазерного підйому використовує прецизійні механічні структури або поверхневі напружені шари, щоб спонукати кристал розтріснутися вздовж заданої площини розколу, досягаючи повного розшарування тонкого шару. Ця технологія пропонує значні переваги в точному управлінні, зменшенні матеріальних збитків і широкому застосуванні матеріалів, краще задовольняючи потреби мало-втрат, високо-ефективності,-масштабного промислового виробництва. Лазерні методи обробки ефективно підвищують ефективність виробництва твердих і крихких матеріалів, але якість обробки залежить від точного контролю параметрів процесу, оптимізація яких безпосередньо впливає на кінцевий результат.
Підсумовуючи, на відміну від традиційних методів пиляння дроту, технологія без-контактного лазерного-підйому ефективно уникає таких проблем, як знос ріжучого інструменту та поломка пластини SiC, спричинені механічною напругою, завдяки чому досягається висока-якість і висока{3}}точність розшарування. Технологія лазерного підйому значно покращує ефективність обробки та якість пластин SiC, одночасно знижуючи вартість підготовки підкладок SiC, пропонуючи видатні переваги високої ефективності виробництва та низьких втрат матеріалу.