长江日报大武汉客户端11月9日讯(记者陈智 通讯员王冰玉)日前,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350毫米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350毫米碳化硅片,实现多片连续稳定出片。这些碳化硅片,可用于制造新能源汽车的功率芯片,也可用作AR眼镜的光学镜片。据企业介绍,这是全球首次实现350毫米碳化硅晶锭的激光剥离。

硅来半导体产线。 受访者供图
碳化硅是第三代半导体材料,主要应用于新能源汽车、AI数据中心和AR眼镜。具体来看,碳化硅主要有两类用途:一类用做功率半导体器件的衬底,相当于芯片的“地基”,新能源汽车、AI数据中心里的功率芯片,就要“长”在碳化硅衬底上;另一类是做AR眼镜的光学镜片,折射率高,能把镜片做薄、把视场角做大。

硅来半导体激光剥离全自动化设备。 受访者供图
“尺寸越大,激光剥离的挑战就越大。”硅来半导体工艺负责人陈工解释,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、加工效率、良率控制等面临更高要求,激光剥离成为大尺寸加工的重要技术路径之一。当前,行业主流厂商仍在推进12英寸(直径约300毫米)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。
“通俗地讲,就是用激光把一块碳化硅晶锭‘切’成一片片碳化硅片。”陈工介绍,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。

硅来半导体产出的350毫米碳化硅片。受访者供图
据了解,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。此前,硅来半导体已实现兼容12英寸碳化硅衬底的激光剥离设备批量交付;此次升级将可加工尺寸从12英寸推进到350毫米。目前,企业自主研发的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350毫米加工需求,相关产品已实现量产出货,用于行业头部客户的碳化硅衬底加工产线。





