科技日报记者 付毅飞
记者10月15日从中电科电子装备集团（简称电科装备）获悉，该集团下属北京中电科公司自主研制的首台套碳化硅（SiC）器件晶圆全自动减薄机，近期成功交付国内头部晶圆企业实现量产应用。至此，该公司已形成行业领先的覆盖碳化硅晶锭、晶片、器件晶圆全流程国产减薄成套解决方案。
当前，化合物半导体产业迈入规模化扩张的关键窗口期。新能源汽车800V高压平台加速普及、光伏储能标准迭代升级、AI算力电源需求集中释放，三重发展红利叠加，市场对满足车规、算力应用场景的高性能碳化硅功率器件需求迫切。
在碳化硅功率器件制造中，晶圆背面减薄工艺是决定器件热阻、导通损耗与批量良率的重要工序之一。由于碳化硅材料硬度高、难磨削，晶圆背面加工易产生崩边、微裂纹甚至破片，对减薄设备刚性、主轴抑振、载台控形及工艺闭环控制提出严苛要求。
北京中电科公司锚定行业痛点，攻关研发碳化硅器件晶圆全自动减薄机。据介绍，设备采用三轴四工位整机结构，集成自动化传输、清洗单元，实现干进干出的全自动加工流程，有效压缩工序流转时间。通过匹配高刚性、低振动、高功率的气浮主轴、磨轮与工艺参数，实现加工效率与耗材成本的平衡。经量产实测，8英寸碳化硅晶圆最低可稳定磨削至120微米，单位小时产出不低于15片，磨削后晶圆内厚度偏差稳定控制在3微米以内，全面满足规模化量产对产能与一致性要求。
同时，设备搭载自研高刚度精密气浮主轴，达成亚微米级回转运动精度，能实现宽泛的工艺窗口，满足多元减薄耗材需求；同步配套高精度载荷检测，可实时监控工艺、预警破片风险。设备软硬件还支持搭配砂轮自动修正与标定功能。
据悉，该装备实现了国产设备在8英寸碳化硅晶圆背面减薄工艺环节的重大突破，补齐了我国化合物半导体制造装备短板，为国内碳化硅功率器件规模化生产提供了坚实保障。
（电科装备供图）
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