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全球首次!光谷硅来半导体实现350mm碳化硅激光剥离,设备已量产出货!

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全球首次!“光谷造”半导体设备实现350mm碳化硅激光剥离,已量产出货

日前,硅来半导体(武汉)有限公司自主研发的碳化硅衬底激光剥离全自动化设备,成功完成350mm碳化硅晶锭激光剥离,并打通剥离、研磨、抛光与检测全流程,产出具备衬底形态的350mm碳化硅片,实现多片连续稳定出片。该成果系全球首次,标志着“光谷造”半导体设备在大尺寸碳化硅加工领域取得重要突破,相关设备已实现量产出货。

350mm碳化硅激光剥离全球首次落地

碳化硅是第三代半导体材料,广泛应用于新能源汽车、光伏等领域。碳化硅衬底直径越大,单片能做出的芯片越多,成本也越低。随着碳化硅衬底向8英寸、12英寸及更大尺寸演进,材料损耗、加工周期和一致性控制面临更高要求,激光剥离成为大尺寸加工的重要技术路径之一。

此次硅来半导体完成350mm碳化硅晶锭激光剥离,并打通剥离、研磨、抛光与检测全流程,产出具备衬底形态的350mm碳化硅片,实现多片连续稳定出片。这不仅验证了350mm碳化硅激光剥离全自动化设备的加工能力,也为大尺寸碳化硅衬底从长晶落地到可加工提供了装备支撑。

一台设备、一个光源、一次加工完成整片剥离

据介绍,此次实现350mm剥离,硅来半导体把多路光源集成在一台设备里,重新分配激光能量以匹配不同区域,并控制裂纹沿预定方向扩展,由一台设备、一个光源、一次加工完成整片剥离,减少多机衔接和二次装夹带来的误差。

今年7月,硅来半导体已成功研发碳化硅晶圆切割设备,实现两把“光刀”同时切。一颗碳化硅晶体送入设备,激光切割10分钟,再经过分片工序,一片完整的晶圆就被剥离出来。此次350mm碳化硅激光剥离,则进一步体现公司在激光先进工艺和半导体材料加工成套设备方面的研发能力。

打通大尺寸晶锭切片瓶颈,覆盖6英寸至350mm需求

当前,行业主流厂商仍在推进12英寸(直径约300mm)碳化硅激光剥离的工艺攻关与量产验证,主流加工尺寸仍以6英寸、8英寸为主。大尺寸晶锭能提升单片芯片产出、拉低碳化硅成本,但切片是产业链中价值高、难度大的一环:碳化硅硬度极高,尺寸越大,切割越容易报废、材料损耗越高。

此次350mm切割突破,打通了大尺寸晶锭切片这一瓶颈,让大尺寸衬底从长晶落地到可加工,为12英寸以上衬底量产及新能源车、储能、AR眼镜等大功率器件与光学应用提供装备基础。目前,硅来半导体碳化硅衬底激光剥离全自动化设备已覆盖6英寸、8英寸、12英寸及350mm加工需求,相关产品已大批量出货,正在持续开展更大尺寸、更复杂工艺的研发。

“光谷造”硬科技企业加速半导体设备创新

硅来半导体成立于2024年,是一家深耕激光先进工艺、专注半导体材料加工成套设备解决方案的硬科技企业,核心研发团队来自华中科技大学。此次350mm碳化硅激光剥离设备实现全球首次突破并量产出货,展现了“光谷造”半导体设备在碳化硅激光剥离、晶圆切割等环节的创新实力。

面向未来,随着碳化硅衬底向更大尺寸演进,激光剥离设备将在降低材料损耗、提升加工效率、保障一致性等方面发挥更大作用。硅来半导体表示,将持续推进更大尺寸、更复杂工艺研发,为碳化硅衬底量产及新能源汽车、光伏、储能、AR眼镜等应用提供装备基础。