全球首次！“光谷造”半导体设备实现350mm碳化硅激光剥离

近日，硅来半导体（武汉）有限公司（以下简称“硅来半导体”）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，系全球首次。

碳化硅是第三代半导体材料，常用于新能源汽车、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。

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。

今年7月，硅来半导体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。

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。

（长江云新闻记者 王丹）