近日，大族激光有限公司（下文簡稱“大族激光”）在接受投資者調(diào)研的時表示，第三代半導體技術方面,公司研發(fā)的碳化硅激光切片設備正在持續(xù)推進與行業(yè)龍頭客戶的合作,為規(guī)模化生產(chǎn)做準備,并推出了碳化硅激光退火設備新產(chǎn)品。

切割技術對SiC的重要性

以SiC為代表的化合物半導體在新能源車用功率器件方面展現(xiàn)出了優(yōu)秀的應用性能。而SiC晶圓的制作需要進行的步驟有：合成碳化硅微粉，晶體生長，晶錠加工，晶體切割，晶片研磨，晶片拋光，晶片檢測，晶片清洗。

切片是SiC由晶錠轉(zhuǎn)化為晶片的第一道工序，決定了后道加工的整體良率，因此需要穩(wěn)定性、可靠性高的高精密切割設備。由于SiC的硬度大（莫氏硬度為9.2），加上容易脆裂的屬性，對其進行切割一直以來都是晶圓加工難題。

目前國內(nèi)市面上的SiC切割技術（優(yōu)缺點）

SiC晶圓傳統(tǒng)上采用刀輪進行切割，但由于SiC的莫氏硬度達到了9以上，需要選用相對昂貴的金剛石材質(zhì)作為刀輪，且刀輪耗材的使用壽命也大大減小。正因為SiC擁有較高的機械強度，使得刀輪耗材的成本更高、切割效率極低。

目前，碳化硅材料的切割方案中，以砂漿多線切割和金剛線切割多線切割為主。
砂漿切割切割相比于傳統(tǒng)的切割方式，克服了一次只能切割一片的缺點，可以加工較薄的晶圓（切片厚度小于0.3 mm）,而且切割的產(chǎn)率高、材料損耗小，目前已經(jīng)廣泛用于單晶和多晶碳化硅片的加工。

但是這種切割方法也有很多缺點，例如：切割速度低、切割表面的精度低、砂漿液難回收并且會對環(huán)境造成污染；另外在加工過程中游離的磨粒對鋼線也具有磨削作用，這不僅會導致切割出來的碳化硅晶片厚度不均勻，而且會降低線鋸的使用壽命。

隨著半導體行業(yè)的發(fā)展，客戶對于降低切割成本、提高生產(chǎn)效率的要求越來越高，多線切割技術的應用也逐漸成熟，砂漿線切割技術已經(jīng)應用于絕大部分碳化硅襯底廠商，金剛線切割技術也成為了主流迭代方案。

但是金剛線也有相應的缺點：加工效率低、材料損耗率高、設備及耗材壽命短、影響晶片的曲面翹度、耗材單位成本高。

相比之下，激光切割技術具有高效率、高精度、無損傷等優(yōu)點，因而逐漸成為了切割碳化硅這類硬度高、脆性大材料的首選技術。

大族激光切割SiC的優(yōu)勢

據(jù)了解，大族激光的激光改質(zhì)切割是一種將半導體晶圓分離成單個芯片或晶粒的激光技術。該過程是使用精密激光束在晶圓內(nèi)部形成改質(zhì)層，使晶圓可以通過輕微外力沿激光掃描路徑精確分離。

碳化硅改質(zhì)切割一般為激光掃描以及以三點折彎為主要原理的機械劈裂兩個步驟。激光掃描就是形成改質(zhì)層的過程，在這個過程里激光在指定位置精確地誘導材料內(nèi)部的微裂紋，均勻分布的微裂紋在材料中存在時，會使應力場（熱應力、機械應力等）在微裂紋周圍產(chǎn)生集中效應，當機械劈裂施加折彎應力時，應力會因為改質(zhì)層的存在而誘導到指定位置產(chǎn)生裂紋的擴展，從而完成晶粒的精確分離。

SiC切割領域目前的企業(yè)動態(tài)。

國際上除了大族激光的激光改質(zhì)切割技術，日企DISCO和英飛凌也有屬于自己的技術。

日本DISCO公司的KABRA技術是更為領先的激光切割技術。KABRA技術利用具有極好聚焦能力的光學系統(tǒng)將激光透過碳化硅的表面聚焦晶片內(nèi)部，在特定位置形成改性層之后可從晶錠上剝離出晶片。

DISCO公司利用激光加工設備的易自動化的特性，還研發(fā)出能將激光改質(zhì)、剝離、研磨步驟并行的KABRA。

該技術可以顯著縮短切割時間，材料損耗也大幅度下降，還會省掉很多晶片研磨環(huán)節(jié)的各種成本。

2018年2月，圓晶切割公司Siltectra開發(fā)了一種基于激光的Cold Split（冷切）晶圓減薄技術。

2018年11月，英飛凌耗資1.24億歐元（約9.45億人民幣），收購了Siltectra。

Siltectra表示，他們的技術能夠?qū)iC晶圓的良率提高90%，在相同碳化硅晶錠的情況下，它可以提供3倍的材料，可生產(chǎn)更多的器件，最終SiC器件的成本可以降低20-30%。

與DISCO技術類似，冷切割技術先用激光照射晶錠形成剝落層，使碳化硅材料內(nèi)部體積膨脹，從而產(chǎn)生拉伸應力形成一層非常窄的微裂紋，然后通過聚合物冷卻步驟將微裂紋處理為一個主裂紋，最終將晶圓與剩余的晶錠分開。

第三方對Cold Split技術進行了評估，結果證實了該技術的巨大潛力，每片晶圓的總切口損失小于100μm。

該技術將晶圓減薄僅需幾分鐘，材料損失減少90%，，良品率極高。

激光切割雖然技術壁壘較高，但激光切割在SiC襯底上應用所展現(xiàn)的優(yōu)點太過誘人，激光切割是未來晶片切割技術的發(fā)展方向。
如今市場上，也就只有DISCO和英飛凌掌握著應用在大尺寸襯底的激光切割設備。

大族激光的答復，驗證了其已經(jīng)能夠生產(chǎn)出符合企業(yè)要求的激光切割設備，后續(xù)設備的大規(guī)模生產(chǎn)應該也會很快進行。（化合物半導體市場Morty整理）

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上半年，晶盛機電實現(xiàn)營收84.06億元，同比增長92.37%；實現(xiàn)凈利潤22.06億元，同比增長82.78%。

其中，設備及服務營收61.07億元，同比增長71.23%；材料業(yè)務營收18.83億元，同比增長244.17%。截至2023年6月30日，公司未完成晶體生長設備及智能化加工設備合同總計277.51億元，其中未完成半導體設備合同33.24億元。

晶盛機電屬專用設備制造行業(yè)，主要經(jīng)營活動為光伏設備、半導體設備和LED襯底材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。產(chǎn)品主要有：晶體生長設備、智能化加工設備、石英坩堝和藍寶石產(chǎn)品等。

在藍寶石領域，晶盛機電可提供滿足LED照明襯底材料和窗口材料所需的藍寶石晶錠、晶棒和晶片。目前晶盛機電已掌握超大尺寸藍寶石晶體生長技術，成功生長700Kg級藍寶石晶體，并實現(xiàn)300Kg級及以上藍寶石晶體、4英寸及以上尺寸藍寶石晶片的規(guī)模化量產(chǎn)。

在碳化硅領域，晶盛機電通過自有籽晶經(jīng)過多輪擴徑，成功生長出 8英寸N型碳化硅晶體，并建設了8英寸碳化硅襯底研發(fā)試驗線，加快大尺寸碳化硅襯底材料的發(fā)展進程。

晶盛機電表示，上半年，公司加強研發(fā)創(chuàng)新，積極推出光伏創(chuàng)新設備，延伸半導體產(chǎn)業(yè)鏈高端裝備產(chǎn)品布局；加快新項目建設，快速推動新一代金剛線等先進材料以及精密零部件業(yè)務擴產(chǎn)；大力開拓市場，推動新產(chǎn)品市場拓展，公司業(yè)績同比快速增長。

大族激光：已推出碳化硅激光退火設備新產(chǎn)品

大族激光專業(yè)從事智能制造裝備及其關鍵器件業(yè)務，主要產(chǎn)品分為通用元件及行業(yè)普及產(chǎn)品、行業(yè)專機產(chǎn)品、極限制造產(chǎn)品三大類。

其中，行業(yè)專機產(chǎn)品包括信息產(chǎn)業(yè)設備、新能源設備、半導體設備。半導體設備主要用于半導體及LED、顯示面板等泛半導體的生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)。

上半年，由于下游客戶投資趨于謹慎，大族激光訂單有所下降。同時，大族激光加大在光伏行業(yè)、動力電池行業(yè)的資源投入，以及在半導體行業(yè)與核心器件等加大研發(fā)投入，支出有所增長。

報告期內(nèi)，大族激光上半年實現(xiàn)營收60.87億元，同比下降12.25%，實現(xiàn)歸母凈利潤4.24億元，同比下降32.88%。

其中，大族激光的半導體設備（含泛半導體）業(yè)務實現(xiàn)營業(yè)收入 8.38 億元，同比減少 19.16%。

大族激光表示，上半年LED市場緩慢復蘇，公司持續(xù)推進激光剝離，激光全切以及 MiniLED修復等LED設備的技術升級和性能改善。

在Micro LED領域，公司同步推進在MIP、COB封裝路線的布局，已經(jīng)研發(fā)出Micro LED 巨量轉(zhuǎn)移、巨量焊接、修復等設備，市場驗證反映良好。

第三代半導體技術方面，公司研發(fā)的碳化硅激光切片設備正在持續(xù)推進與行業(yè)龍頭客戶的合作，為規(guī)?；a(chǎn)做準備，并推出了碳化硅激光退火設備新產(chǎn)品。（文：集邦化合物半導體）

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目前，這一項目迎來了新進展。根據(jù)“今日張家港”的報道，6月20日上午，大族激光華東區(qū)域總部基地開工儀式正式舉行。基地位于張家港保稅區(qū)，總投資超100億元，被列入2022年江蘇省重大項目。

華東地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達，工業(yè)基礎雄厚，聚集著眾多新能源和機械制造領域大型企業(yè)，是大族激光在國內(nèi)重要的市場之一。產(chǎn)品方面，大族激光華東區(qū)域總部基地生產(chǎn)產(chǎn)品以高功率激光裝備、新能源裝備、激光及自動化配套設備、顯示面板裝備、半導體及光伏產(chǎn)業(yè)裝備等五大類為主，計劃五年左右建成，達產(chǎn)后年銷售額將超200億元。

項目全部建成后，基地產(chǎn)能將達到大族激光總產(chǎn)能的60%-70%，可有效緩解國內(nèi)對智能制造裝備升級換代需求的壓力，并成為世界一流的激光產(chǎn)業(yè)基地。

圖片來源：拍信網(wǎng)正版圖庫

據(jù)了解，大族激光一家專業(yè)從事工業(yè)激光加工設備與自動化等配套設備及其關鍵器件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術企業(yè)，主要業(yè)務可以分為：通用元件及行業(yè)普及產(chǎn)品、行業(yè)專機、極限制造。

其中，行業(yè)專機主要是各類行業(yè)專用設備，包括消費電子行業(yè)專用設備、PCB行業(yè)專用設備、顯示面板行業(yè)專用設備、動力電池行業(yè)專用設備、光伏行業(yè)專用設備等，主要下游行業(yè)包括消費電子、PCB、顯示面板、動力電池、光伏、LED、半導體等。

業(yè)績方面，2021年，大族激光實現(xiàn)營業(yè)收入163.32億元，營業(yè)利潤22.61億元，歸屬于母公司的凈利潤19.94億元，分別較2020年增長36.76%、118.64%、103.74%。

大族激光還指出，得益于MiniLED對行業(yè)設備需求的帶動和公司市場占有率的持續(xù)提升，公司半導體及泛半導體行業(yè)晶圓加工設備快速增長，實現(xiàn)營業(yè)收入6.69億元，同比增長140.62%。

其中，LED行業(yè)晶圓加工設備實現(xiàn)營業(yè)收入4.78億元，同比增長115.46%，MiniLED切割、裂片、剝離、修復等設備實現(xiàn)大批量銷售，Micro LED巨量轉(zhuǎn)移設備正在驗證過程中；

半導體行業(yè)晶圓加工設備實現(xiàn)營業(yè)收入1.91億元，同比增長239.96%，半導體激光開槽、半導體激光解鍵合、化合物半導體激光切割等產(chǎn)品實現(xiàn)批量銷售。（LEDinside Lynn整理）

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