人工晶体学报

作者：胡浩林, 李齐治, 佘文婧, 邹兴, 卢致涛, 陈刚, 王映德, 万玉喜

单位：深圳平湖实验室，深圳 518111

关键词：4H-SiC晶圆,皮秒激光剥离,等效残余应力,晶圆面型,翘曲度,

基金：深圳市科技计划(KJZD20240903102738050);深圳市科技计划(JCYJ20241202130514019)

在第三代半导体快速发展和8英寸（1英寸=2.54 cm）4H-SiC大尺寸、低翘曲衬底需求持续攀升的背景下，传统多线切割存在材料损耗大、残余应力及面型难以精细控制等问题，而现有激光剥离研究多集中于小尺寸或半绝缘4H-SiC，对导电型8英寸4°离轴晶锭在工程条件下的“工艺参数-残余应力-晶圆面型”关联缺乏系统认识。本文以8英寸导电N型4°离轴4H-SiC晶锭为对象，采用1 064 nm皮秒激光内改质结合超声剥离工艺，系统调节扫描速度（50~400 mm/s），并通过SEM/TEM/SAED、拉曼深度剖面、高分辨XRD-Stoney方程、晶格应力分析及全口径面型测试，构建从微观改质层到整片晶圆翘曲的多尺度评价链路。本文清晰地阐明了皮秒激光对SiC裂纹沿［112ˉ0］的形成机制及延伸机制，从微观及宏观角度揭示了激光扫描速度对8英寸SiC衬底剥离效果、应力情况及面型质量的影响。为8英寸4H-SiC晶圆的高质量激光剥离制备提供了理论支撑与工艺优化路径，也为基于激光改质层实现SiC衬底面型可控调控提供了可借鉴的研究思路。

来源：2026年第3期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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