近期，德龍激光在投資者互動平臺回復(fù)投資者表示，公司已完成SiC晶錠切片技術(shù)的工藝研發(fā)和測試驗證，并取得了頭部客戶批量訂單，這條回復(fù)的背后意味著國產(chǎn)碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈又在一關(guān)鍵領(lǐng)域取得占位。
01
改善SiC良率的關(guān)鍵技術(shù)
由于SiC硬度大和易脆裂等特性，晶錠切割成為SiC器件制造核心瓶頸，對SiC器件的良率起著至關(guān)重要的作用。
傳統(tǒng)的機械金剛石刀片切割是通過高速旋轉(zhuǎn)的金剛石圖層刀片來對SiC晶錠進行切割，切割跑道的寬度通常在50~100微米范圍。這種切割方式的劣勢在于隨著單晶直徑的增大，必須要更換鋸片，在這個過程中，很容易造成晶片的破裂。
此外，一旦SiC晶片厚度小于2mm則很容易導(dǎo)致晶片開裂，造成不良率增加。
為了提升良率，近年來不少企業(yè)都采用更為先進的激光切割和冷分離技術(shù)。其中英飛凌通過收購一家名為SILTECTRA的科技公司，掌握了SiC的冷切割技術(shù)。
該技術(shù)主要由兩個環(huán)節(jié)組成，第一步是先用激光照射晶錠剝落層，使碳化硅材料內(nèi)部體積膨脹，從而產(chǎn)生拉伸應(yīng)力，形成一層非常窄的微裂紋，第二步則是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。
值得注意的是SILTECTRA的冷切割技術(shù)是迄今為止第一個也是唯一一個能在半導(dǎo)體級實現(xiàn)20~200μm厚度無損切割的技術(shù)，該項技術(shù)涵蓋70個專利族總共200項專利，因此英飛凌收購SILTECTRA后在SiC制造的關(guān)鍵步驟掌握了主動權(quán)。
在中國企業(yè)中，德龍激光布局SiC 晶錠切割相對較早，其最大的切割晶錠尺寸可達到8英寸，6英寸的加工時間小于15min，分片后研磨損耗小于 50 微米，此前德龍激光在調(diào)研是表示，公司目前一錠切出來30片晶圓，大概需要4~5個小時，相對于傳統(tǒng)的金剛線則只能切出22、23片晶圓來說，德龍的激光切割效率提升了40%左右。
02
國產(chǎn)SiC設(shè)備加速崛起
德龍激光在激光切割領(lǐng)域取得進步，是國產(chǎn)SiC設(shè)備不斷取得階段性進步的一張側(cè)寫照。隨著SiC產(chǎn)業(yè)的不斷繁榮，在過去幾年時間里，國產(chǎn)SiC設(shè)備也在不斷地進步。
今年年初，蓋澤半導(dǎo)體表示其自主研發(fā)生產(chǎn)的SiC外延膜厚測量設(shè)備GS-M06Y已正式交付客戶，該設(shè)備主要是針對硅外延/碳化硅外延層厚度進行測量，具有兼容性強，可基于客戶需求進行定制化、測量時間更短，精度更高等特點。
此外，蘇州寶士曼在今年年初，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的燒結(jié)設(shè)備也正式出廠，銀燒結(jié)是第三代半導(dǎo)體封裝技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛也是最核心的技術(shù)，蘇州寶士曼銀燒結(jié)設(shè)備的出廠意味著國產(chǎn)SiC產(chǎn)業(yè)鏈又拿下關(guān)鍵一環(huán)。
去年四月，季華實驗室大功率半導(dǎo)體研究團隊自主研發(fā)的SiC高溫外延裝備，也取得突破性進展。綜合來看，國產(chǎn)SiC設(shè)備正在一步步地崛起。
封面圖片來源：拍信網(wǎng)
