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電動車、5G與低軌衛星等高效能電力電子元件需求日益增長，為此，國家實驗研究院國家儀器科技研究中心（國研院國儀中心）近期與鼎極科技公司合作開發「紅外線奈秒雷射應用於碳化矽（SiC）晶圓研磨製程」的關鍵技術。這項頗具突破性的成果，不僅提升碳化矽晶圓的研磨速率與品質，也降低製程成本與材料損耗，有效回應產業界對於高效率、低損耗製程的迫切需求，並拓展再生能源、資通訊設備等民生應用場域的發展潛力。

碳化矽是化合物半導體材料中的一員，具備相當優異的電壓耐受性、熱導電性以及化學穩定性，已取代矽晶圓，成為車用電源與驅動系統、太陽能光電變流器、充電樁與工業控制設備等核心元件的材料首選。然而，碳化矽製作晶圓的過程中，「研磨」這道程序總是困難重重。由於碳化矽擁有相當高的硬度，以傳統的研磨方式進行產製不僅耗時、損耗多，機械性的加工也會傷及晶圓表面，甚至導致破裂，嚴重影響晶圓良率。

為了解決這個難題，國研院國儀中心導入紅外線奈秒級雷射系統，開發出專為碳化矽晶圓量產需求設計的「雷射研磨技術」。透過這項技術，每片晶圓的研磨時間將可從三小時縮短為兩小時，晶圓破片率（晶圓在製造過程中破損的比例）則自5％降至1％。雷射研磨技術的另一大看點，就是可大幅降低碳化矽晶圓的硬度，維氏硬度從約3000降至60。除了減少研磨造成的晶圓損耗，這個方法還顯著降低傳統研磨所需的鑽石砂輪（所使用的鑽石顆粒主要出產於中國）、水、油等耗材以及機臺清洗等維護成本，讓裸晶圓的研磨耗材成本從23美元降到0.1美元，也避免耗材受中國箝制的問題。

碳化矽晶圓的後段製程，普遍被業界視為量產計畫中難以突破的瓶頸。國研院國儀中心開發「雷射研磨技術」後，由臺灣與日本半導體專家共同創辦的鼎極科技落地轉譯，成功突破普遍被業界視為一大瓶頸的「碳化矽晶圓的後段製程難題」，推動碳化矽材料量產，為臺灣自主發展功率半導體製程寫下新的一頁。

目前，鼎極科技已與美國晶片製造商安森美半導體公司（ON Semiconductor Corp.）捷克廠合作，將機臺推廣到歐洲。未來國儀中心會持續與鼎極科技合作，將此技術商品化，並進一步擴展至八吋碳化矽晶圓與多層異質結構元件的應用，期待有機會應用在氮化鎵（GaN）、陶瓷基板與先進封裝材料等高硬度材料的精密加工。

新聞來源
國家實驗研究院媒體中心新聞稿（2025年6月24日）。國研院國儀中心攜手鼎極科技 開發雷射研磨技術 提升碳化矽晶圓製程產能。國家實驗研究院。https://www.niar.org.tw/xmdoc/cont?sid=0P175521372773867025 &xsmsid=0I148622737263495777。