来源:化合物半导体市场 原作者:Jump
近期,德龙激光在投资者互动平台回复投资者表示,公司已完成SiC晶锭切片技术的工艺研发和测试验证,并取得了头部客户批量订单,这条回复的背后意味着国产碳化硅产业链又在一关键领域取得占位。
由于SiC硬度大和易脆裂等特性,晶锭切割成为SiC器件制造核心瓶颈,对SiC器件的良率起着至关重要的作用。
传统的机械金刚石刀片切割是通过高速旋转的金刚石图层刀片来对SiC晶锭进行切割,切割跑道的宽度通常在50~100微米范围。这种切割方式的劣势在于随着单晶直径的增大,必须要更换锯片,在这个过程中,很容易造成晶片的破裂。
此外,一旦SiC晶片厚度小于2mm则很容易导致晶片开裂,造成不良率增加。
为了提升良率,近年来不少企业都采用更为先进的激光切割和冷分离技术。其中英飞凌通过收购一家名为SILTECTRA的科技公司,掌握了SiC的冷切割技术。
该技术主要由两个环节组成,第一步是先用激光照射晶锭剥落层,使碳化硅材料内部体积膨胀,从而产生拉伸应力,形成一层非常窄的微裂纹,第二步则是通过聚合物冷却步骤将微裂纹处理为一个主裂纹,最终将晶圆与剩余的晶锭分开。
值得注意的是SILTECTRA的冷切割技术是迄今为止第一个也是唯一一个能在半导体级实现20~200μm厚度无损切割的技术,该项技术涵盖70个专利族总共200项专利,因此英飞凌收购SILTECTRA后在SiC制造的关键步骤掌握了主动权。
在中国企业中,德龙激光布局SiC 晶锭切割相对较早,其最大的切割晶锭尺寸可达到8英寸,6英寸的加工时间小于15min,分片后研磨损耗小于 50 微米,此前德龙激光在调研是表示,公司目前一锭切出来30片晶圆,大概需要4~5个小时,相对于传统的金刚线则只能切出22、23片晶圆来说,德龙的激光切割效率提升了40%左右。
德龙激光在激光切割领域取得进步,是国产SiC设备不断取得阶段性进步的一张侧写照。随着SiC产业的不断繁荣,在过去几年时间里,国产SiC设备也在不断地进步。
今年年初,盖泽半导体表示其自主研发生产的SiC外延膜厚测量设备GS-M06Y已正式交付客户,该设备主要是针对硅外延/碳化硅外延层厚度进行测量,具有兼容性强,可基于客户需求进行定制化、测量时间更短,精度更高等特点。
此外,苏州宝士曼在今年年初,具有完全自主知识产权的烧结设备也正式出厂,银烧结是第三代半导体封装技术中应用最为广泛也是最核心的技术,苏州宝士曼银烧结设备的出厂意味着国产SiC产业链又拿下关键一环。
去年四月,季华实验室大功率半导体研究团队自主研发的SiC高温外延装备,也取得突破性进展。综合来看,国产SiC设备正在一步步地崛起。
封面图片来源:拍信网