Proses pembuatan perangkat semikonduktor SiC melibatkan beberapa langkah, termasuk pertumbuhan kristal, pengirisan, pemolesan, pembersihan, oksidasi, pengetsaan, dan pengemasan. Diantaranya, pertumbuhan kristal dan pemotongan wafer adalah proses yang paling penting, karena keduanya berdampak signifikan terhadap kualitas substrat, efisiensi pemrosesan selanjutnya, dan kinerja akhir perangkat.
Penggergajian kawat slurry adalah-metode penggergajian kawat abrasif yang gratis. Kawat logam diumpankan dari-unit pembayaran melalui pemandu kawat dan unit kontrol tegangan ke dalam roller pemandu. Beberapa kawat logam pada rol pemandu membentuk jaringan kawat, yang bergerak dengan kecepatan linier tertentu yang didorong oleh putaran rol pemandu. Secara bersamaan, satu-ingot kristal SiC diumpankan ke jaringan kawat pada laju umpan tertentu oleh unit pengumpan. Saat ingot bergerak, bubur yang membawa butiran abrasif disemprotkan ke jaringan kawat melalui nozel. Kawat logam menggerakkan bubur, membawa bahan abrasif ke zona pemrosesan sambil memberikan tekanan pada bahan abrasif. Bahan abrasif melakukan pemotongan pada daerah pencampuran padat-cair antara ingot dan kawat logam. Dalam penggergajian kawat bubur, bubur bertindak sebagai pembawa bahan abrasif, memberikan dispersi partikel tersuspensi yang stabil, dan oleh karena itu memerlukan viskositas tertentu. Pada saat yang sama, bubur harus menunjukkan fluiditas yang baik untuk menggerakkan bahan abrasif bersama dengan gergaji kawat. Untuk mencegah kenaikan suhu yang berlebihan pada zona pemotongan, slurry juga memerlukan konduktivitas termal yang baik. Dalam praktiknya, polietilen glikol umumnya digunakan sebagai pendispersi bahan abrasif. Penggergajian kawat slurry, dengan keunggulannya yang menonjol seperti lebar garitan yang sempit dan ketebalan pemotongan yang seragam, mendominasi pemotongan material 4H-SiC dan merupakan teknologi utama untuk mencapai pemotongan presisi tinggi. Namun, teknik ini memiliki beberapa kelemahan yang jelas: pertama, efisiensi pemrosesan yang relatif rendah karena terbatasnya fluiditas bubur dan pemanfaatan abrasif, sehingga menghasilkan kecepatan pemotongan yang lambat; kedua, pemborosan bahan abrasif yang signifikan selama pemotongan, menyebabkan rendahnya pemanfaatan bahan abrasif dan peningkatan biaya pemrosesan; terlebih lagi, penggunaan slurry menimbulkan polusi sehingga membatasi ruang lingkup penerapannya.
Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi penggergajian kawat berlian telah menarik perhatian luas karena keunggulannya berupa efisiensi pemrosesan yang tinggi, biaya konsumsi kawat yang rendah, dan ramah lingkungan. Penggergajian kawat berlian menghilangkan material dengan menggunakan bahan abrasif berlian yang dipasang pada gergaji kawat sebagai titik pemotongan tetap yang menggores permukaan kristal. Kawat intan biasanya berupa kawat baja tahan karat yang dilapisi dengan lapisan paduan atau resin berbasis nikel-. Partikel keras berukuran mikro-ditanam sebagai bahan abrasif pada lapisan paduan atau resin berbasis nikel melalui teknik pelapisan listrik, pengikatan, atau pengelasan. Selama pemotongan, bahan abrasif langsung bersentuhan dengan permukaan ingot dan menghilangkan material kristal pada garitan melalui dua-keausan badan. Dalam pemotongan wafer silikon, partikel silikon karbida (SiC) sering digunakan sebagai bahan abrasif keras. Untuk pemotongan wafer 4H-SiC, partikel berlian digunakan sebagai bahan abrasif. Berbeda dengan penggergajian kawat slurry, teknik ini biasanya menggunakan cairan pendingin berbahan dasar air sehingga lebih ramah lingkungan. Penggergajian kawat tradisional SiC mengalami kerugian material yang besar dan waktu pemrosesan yang lama. Metode pemesinan berbasis kontak juga menyebabkan kerusakan akibat cacat dan tegangan sisa, yang dalam beberapa kasus menyebabkan kualitas produk yang buruk dan biaya produksi yang tinggi. Karena ukuran wafer terus meningkat, cara efektif menekan cacat dan lengkungan yang disebabkan oleh pemotongan sekaligus memastikan efisiensi pemotongan dan pemanfaatan material telah menjadi hambatan utama untuk pengurangan biaya lebih lanjut dan peningkatan efisiensi di industri SiC.
Teknologi lepas landas-laser, dengan keunggulan pemrosesan non--kontak, presisi tinggi, dan kehilangan yang rendah, telah muncul sebagai arah utama untuk mendobrak hambatan dalam fabrikasi substrat SiC. Teknologi ini menggabungkan modifikasi laser vertikal dan delaminasi kristal terkontrol. Intinya terletak pada kontrol energi yang tepat untuk membentuk antarmuka pembelahan pada kedalaman yang telah ditentukan di dalam kristal, sehingga mencapai pemisahan wafer-presisi,-efisiensi tinggi. Metode pemrosesan laser tradisional terutama mengandalkan efek ablasi atau teknik modifikasi paralel, biasanya hanya cocok untuk memotong sepanjang arah datangnya laser. Sebaliknya, teknologi laser lift-off menggunakan struktur mekanik presisi atau lapisan tegangan permukaan untuk menyebabkan kristal retak di sepanjang bidang belahan yang telah ditentukan, sehingga mencapai delaminasi lengkap pada lapisan tipis. Teknologi ini menawarkan keunggulan signifikan dalam kontrol presisi, pengurangan kerusakan material, dan penerapan material secara luas, sehingga lebih mampu memenuhi kebutuhan produksi industri skala-kerugian rendah,-efisiensi tinggi, dan berskala besar. Metode pemrosesan laser secara efektif meningkatkan efisiensi produksi bahan keras dan rapuh, namun kualitas pemrosesan bergantung pada kontrol parameter proses yang tepat, yang optimalisasinya secara langsung memengaruhi hasil akhir.
Singkatnya, tidak seperti metode penggergajian kawat tradisional, teknologi pengangkatan laser non-kontak-off secara efektif menghindari masalah seperti keausan alat pemotong dan kegagalan wafer SiC yang disebabkan oleh tekanan mekanis, sehingga menghasilkan delaminasi-berkualitas tinggi dan-presisi tinggi. Teknologi pengangkatan laser-off secara signifikan meningkatkan efisiensi pemrosesan dan kualitas wafer SiC sekaligus mengurangi biaya persiapan substrat SiC, menawarkan keuntungan luar biasa berupa efisiensi produksi yang tinggi dan kehilangan material yang rendah.