在電動車、5G及低軌衛星等應用快速擴張的背景下，對高效能功率半導體的需求與日俱增。為了突破碳化矽（SiC）晶圓加工中的製程瓶頸，國研院國儀中心與精密加工設備業者鼎極科技合作，成功開發出以紅外線奈秒雷射應用於碳化矽晶圓研磨的創新技術。這項技術的突破，不僅有效提升研磨效率與良率，更大幅降低製程成本與耗材損耗，為台灣功率半導體自主製造打下重要基礎。

圖一 : 圖左起為鼎極科技營運長錢俊逸、董事長?西昇一、國研院院長蔡宏營、國研院國儀中心主任潘正堂、副主任林郁洧及研究員林宇軒合照。圖二為樣品展示。

碳化矽因其高耐壓、高熱導性與化學穩定性等優勢，已逐步取代矽材料，成為電動車驅動模組、太陽能變流器、充電設施與工業控制等高功率應用的主流材料。然而，碳化矽極高的硬度（約3000 HV）卻也讓其研磨製程長期受限於傳統機械加工方式，導致研磨耗時、材料損耗嚴重，甚至可能損傷晶圓，影響整體良率與成本結構。

為了解決這一技術瓶頸，國儀中心運用其在精密光學與雷射領域的研發優勢，導入紅外線奈秒級雷射系統，發展出一套非接觸式的雷射研磨方案。該技術成功將單片碳化矽晶圓的研磨時間從3小時縮短至2小時，同時將晶圓破損率從原本的5%降至1%，顯著提升生產效率與良率。

此外，由於雷射加工不需依賴傳統鑽石砂輪、水與油等耗材，使得裸晶片的研磨耗材成本從每片23美元降至僅0.1美元，大幅降低製造支出，也避免了對中國鑽石原料的供應依賴。更進一步，雷射處理後的晶圓硬度能從原本的3000 HV大幅降至60 HV，有效減輕後續加工難度與能源消耗。

這項成果由鼎極科技負責技術轉譯與設備商品化，並已成功導入美國安森美半導體（ON Semiconductor）位於捷克的製造廠，展現出台灣技術在國際功率半導體製程市場的實力。這不僅為解決碳化矽後段製程的全球痛點提供關鍵解方，也為功率半導體產業鏈增強重要的環節。

展望未來，國儀中心表示，將持續與鼎極科技深化合作，推動該技術商品化並擴大應用場域，包含8吋碳化矽晶圓、多層異質結構元件，以及氮化鎵（GaN）、陶瓷基板與先進封裝材料等其他高硬度材料的精密加工。

隨著全球對高效、低耗能電子元件的要求日益提高，這項雷射研磨技術的發展不僅象徵著在高硬度材料非接觸式加工領域技術的重大突破，更有望成為推動台灣化合物半導體製造鏈升級的重要驅動力。