半導(dǎo)體核心部件再次取得重大突破,我國首臺(tái)100%國產(chǎn)化的高端晶圓激光切割設(shè)備問世。

大家都知道,晶圓是制造半導(dǎo)體電路所用的硅晶片,其原材料是硅。高純度的多晶硅溶解后,摻入硅晶體晶種,然后慢慢拉出,形成圓柱形的單晶硅。硅晶棒再經(jīng)過研磨,拋光,切片后,形成硅晶圓片,也就是俗稱的晶圓。首先,這種晶圓較薄,會(huì)給人一種相對(duì)柔軟的感覺。但是從力學(xué)性質(zhì)的角度來看,晶圓是一種脆性材料,具有相對(duì)高的硬度。那么在晶圓上,可能會(huì)雕刻出數(shù)千顆甚至數(shù)萬顆芯片,而如何把他們切割下來就變得至關(guān)重要了,當(dāng)然也頗有難度。

例如,晶圓切割無論采用的是機(jī)械方式還是激光方式,都會(huì)因物質(zhì)接觸和高速運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生熱影響和崩邊,從而影響芯片性能。因此,控制熱影響的擴(kuò)散范圍和崩邊尺寸是關(guān)鍵。通常來說,機(jī)械切割的熱影響和崩邊寬度約20微米,傳統(tǒng)激光在這方面占據(jù)優(yōu)勢,熱影響和崩邊寬度在10微米左右。

那么從去年開始,華工科技針對(duì)半導(dǎo)體晶圓切割技術(shù),展開微納米級(jí)激光加工的迭代升級(jí)、攻堅(jiān)突破。經(jīng)過努力,近日華工科技終于傳來好消息,其研制的半導(dǎo)體晶圓切割技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)重大升級(jí),熱影響降為0,崩邊尺寸降至5微米以內(nèi),切割線寬可做到10微米以內(nèi),成為了我國首臺(tái)核心部件100%國產(chǎn)化的高端晶圓激光切割設(shè)備。而切割線寬的減少,也意味著,晶圓能做到更高的集成度,從而降低成本、提高效率。對(duì)正處于西方封鎖和打壓的中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來說,這是一個(gè)巨大的好消息。

另外,華工科技還表示,按照生產(chǎn)一代、研發(fā)一代、儲(chǔ)備一代的理念,正在研發(fā)具備行業(yè)領(lǐng)先水平的第三代半導(dǎo)體晶圓激光改質(zhì)切割設(shè)備,計(jì)劃今年推出新產(chǎn)品,同時(shí)也正在開發(fā)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第三代半導(dǎo)體晶圓激光退火設(shè)備。可見,在半導(dǎo)體關(guān)鍵設(shè)備領(lǐng)域,華工科技還將加大研發(fā)力度。

華工科技成立于1999年,技術(shù)研發(fā)實(shí)力雄厚,與華中科技大學(xué)共建有激光加工國家工程研究中心、國家防偽工程研究中心、敏感陶瓷國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。2000年6月,頭頂“中國激光第一股”光環(huán)的華工科技在深交所上市。這些年來,華工科技拿下60多項(xiàng)“中國第一”,包括國內(nèi)首臺(tái)高性能光纖激光器、首套三維五軸激光切割機(jī)、首條新能源汽車全鋁車身激光焊裝生產(chǎn)線、首套半導(dǎo)體晶圓激光切割機(jī)、首個(gè)半導(dǎo)體激光器芯片,接連突破了一批“卡脖子”技術(shù)。還牽頭制定了國家“863”計(jì)劃項(xiàng)目、國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目、十三五國家重大科技計(jì)劃專項(xiàng)等50余項(xiàng),以及中國激光行業(yè)首個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn),并獲得了國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)3項(xiàng)。2021年,華工科技實(shí)現(xiàn)營收101.67億元、凈利潤7.61億元,營收規(guī)模首次突破百億元;2022年,實(shí)現(xiàn)營收120.1億元、凈利潤9.06億元,同比分別增長18.14%、19.07%,發(fā)展勢頭良好。目前,華工科技已與30多家世界500強(qiáng)企業(yè)、2000多家國內(nèi)外大客戶建立合作關(guān)系,分支機(jī)構(gòu)、營銷網(wǎng)絡(luò)覆蓋40多個(gè)國家和地區(qū),產(chǎn)品遍及80多個(gè)國家和地區(qū),公司技術(shù)實(shí)力達(dá)到全球第一梯隊(duì)。根據(jù)國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2022年,中國晶圓廠商半導(dǎo)體設(shè)備的國產(chǎn)化率,從2021年的21%,提升到35%。在去膠、清洗、熱處理、刻蝕等領(lǐng)域的國產(chǎn)替代率均高于30%,但在光刻機(jī)、離子注入機(jī)等領(lǐng)域的國產(chǎn)化率不足5%,而這次激光切割設(shè)備再次實(shí)現(xiàn)重大突破,可以說是給國產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,又注入了一針強(qiáng)心劑,具有重要意義。總之,隨著科技的不斷進(jìn)步,激光技術(shù)的應(yīng)用邊界不斷拓展,尤其在高端制造領(lǐng)域,扮演著越來越重要的角色。相信有了華工科技這樣的優(yōu)秀企業(yè),不僅僅是在國產(chǎn)半導(dǎo)體關(guān)鍵設(shè)備領(lǐng)域?qū)?huì)迎來持續(xù)突破和快速發(fā)展,也將會(huì)為其他制造領(lǐng)域的發(fā)展保駕護(hù)航。