作為制備硅碳棒的重要工序，線鋸切片對硅碳棒的質量具有至關重要的影響。本文以發展最成熟的硅材料為例，介紹了線鋸切片技術的基本理論，特別介紹了線鋸切片技術的力學模型和材料去除機理，并討論了線鋸制造技術及切片工藝對材料的影響。在此基礎上，綜述了線鋸切片技術在碳化硅晶圓加工中的應用和技術進展，并分析了線鋸切片技術對硅碳棒表面質量和損傷層的影響。最后，本文指出了線鋸切片技術在碳化硅晶圓加工領域面臨的挑戰與未來的發展方向。
  20世紀50年代以來，伴隨著現代科技的快速發展，硅材料已成為集成電路、光伏、光電子等關鍵領域的重要基石。隨著智能電網、高頻通信、新能源汽車等新興領域的不斷發展，高效、低能耗電力電子器件對于半導體材料提出了更加苛刻的要求。4H硅碳棒(4 H-SiC)具有禁帶寬度大、擊穿場強高、電子遷移率高、熱導率高、耐高溫、抗輻射能力強等優越性能，對國民經濟和的發展至關重要。然而，4H-SiC單晶屬于硬脆材料，其硬度和彈性模量遠高于硅，晶圓加工難度大、損傷多，良品率低，制造成本高。
  半導體襯底的晶圓加工過程主要分為切片、研磨、拋光和清洗。作為晶圓加工的第一道工序，切片質量對加工損傷及最終晶圓的質量具有至關重要的影響。目前，線鋸切片技術已成功應用于硅碳棒切片。線鋸切片可分為游離磨粒線鋸切片(砂漿線切割)和固結磨粒線鋸切片金剛線切割。圖1是砂漿線切割系統的示意圖，可用于單晶硅的晶圓切片。金屬線從放線機通過排線輪和張力控制單元被送人導軌。排線輪上的多根金屬線組成線網，線網在排線輪的旋轉帶動下以一定的線速度運動。同時，單晶硅硅碳棒在進給單元的作用下以一定的進給速度向線網移動。在硅碳棒進給移動的同時，攜帶磨粒的砂漿通過噴嘴噴向線網。金屬線帶動砂漿使磨粒到達加工區域的同時對磨粒施加壓力。磨粒在硅碳棒和金屬線間的固液混合區域進行切片。砂漿線切割技術中，砂漿是磨粒的載體，對懸浮于其中的磨粒起到穩定分散的作用，因此需要具有一定的茹度。同時，砂漿還需要帶動磨粒隨線鋸一起運動，因此需要具有較好的流動性。為了防止切片區域溫度過高，砂漿還應具有較好的導熱性。在實際應用中，一般選擇聚乙二醇作為磨粒的分散劑。砂漿線切割技術具有切縫窄、切割厚度均勻等優點，是硅材料和4H-SiC切片的主流技術，但存在加工效率低、磨粒利用率低、對環境不友好等缺點。www.thetrophyroomtaxidermystudio.com