又拿下關鍵一環,國產SiC設備加速崛起!

近期,德龍激光在投資者互動平臺回復投資者表示,公司已完成SiC晶錠切片技術的工藝研發和測試驗證,并取得了頭部客戶批量訂單,這條回復的背后意味著國產碳化硅產業鏈又在一關鍵領域取得占位。

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改善SiC良率的關鍵技術

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重要的作用。

傳統的機械金剛石刀片切割是通過高速旋轉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,近年來不少企業都采用更為先進的激光切割和冷分離技術。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。

該技術主要由兩個環節組成,第一步是先用激光照射晶錠剝落層,使碳化硅材料內部體積膨脹,從而產生拉伸應力,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的冷切割技術是迄今為止第一個也是唯一一個能在半導體級實現20~200μm厚度無損切割的技術,該項技術涵蓋70個專利族總共200項專利,因此英飛凌收購SILTECTRA后在SiC制造的關鍵步驟掌握了主動權。

在中國企業中,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。

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國產SiC設備加速崛起

德龍激光在激光切割領域取得進步,是國產SiC設備不斷取得階段性進步的一張側寫照。隨著SiC產業的不斷繁榮,在過去幾年時間里,國產SiC設備也在不斷地進步。

今年年初,蓋澤半導體表示其自主研發生產的SiC外延膜厚測量設備GS-M06Y已正式交付客戶,該設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權的燒結設備也正式出廠,銀燒結是第三代半導體封裝技術中應用最為廣泛也是最核心的技術,蘇州寶士曼銀燒結設備的出廠意味著國產SiC產業鏈又拿下關鍵一環。

去年四月,季華實驗室大功率半導體研究團隊自主研發的SiC高溫外延裝備,也取得突破性進展。綜合來看,國產SiC設備正在一步步地崛起。


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