近日，專注于半導(dǎo)體激光領(lǐng)域的初創(chuàng)公司晶飛半導(dǎo)體，宣布已于2023年9月中旬成功完成了數(shù)千萬元的天使輪融資。晶飛半導(dǎo)體本次融資由無限基金See Fund領(lǐng)投，德聯(lián)資本和中科神光跟投。
晶飛半導(dǎo)體創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)深耕于激光精細(xì)微加工領(lǐng)域，利用超快激光加工技術(shù)，為各種超薄、超硬、脆性材料提供激光解決方案，致力于推動激光精細(xì)加工在制造業(yè)的國產(chǎn)化和傳統(tǒng)工藝替代。本輪融資為晶飛半導(dǎo)體注入了強(qiáng)大的資本支持，所獲資金將主要應(yīng)用于公司產(chǎn)品迭代與更新，積極響應(yīng)行業(yè)需求，通過技術(shù)創(chuàng)新提供更先進(jìn)、更經(jīng)濟(jì)的解決方案，推動中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，乃至為全球半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步貢獻(xiàn)重要力量。
創(chuàng)新引入激光垂直剝離技術(shù)，貢獻(xiàn)行業(yè)降本新選項(xiàng)
半導(dǎo)體材料是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的基石，21世紀(jì)初至今，第三代半導(dǎo)體材料顯示出了優(yōu)于傳統(tǒng)硅基材料的特性，其中又以碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體材料功率器件逐漸進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化加速放量階段，市場景氣度持續(xù)提升。這是由于碳化硅具有大帶隙、大載流子漂移速率和大熱導(dǎo)率這三大特性，做成的器件有高功率密度、高頻率、高溫和高電壓這“四高”性能，因此是高壓功率器件的演進(jìn)方向，在新能源汽車、光伏、軌道交通等各類場景下?lián)碛袕V泛的使用前景。
在這一背景下，晶飛半導(dǎo)體的創(chuàng)業(yè)契機(jī)正源于對中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的深刻理解以及對第三代半導(dǎo)體材料加工中存在問題的洞察。
制約碳化硅在功率器件滲透率的核心要素便是成本，從成本結(jié)構(gòu)來看，襯底成本占比在SiC器件中高達(dá)47%，傳統(tǒng)硅基器件僅有7%;因此碳化硅襯底降本是實(shí)現(xiàn)SiC快速滲透的重要途徑。當(dāng)前，第三代半導(dǎo)體材料如碳化硅、氮化鎵等在硬度和脆性方面存在挑戰(zhàn)，而傳統(tǒng)金剛線切割方法在生產(chǎn)晶圓時(shí)導(dǎo)致切割損耗嚴(yán)重、切割速度慢等問題，從而推高了晶圓的價(jià)格。
晶飛半導(dǎo)體成立的契機(jī)在于致力于解決這些難題。通過引入激光垂直剝離技術(shù)，公司能夠?qū)崿F(xiàn)對第三代半導(dǎo)體材料的高效、精準(zhǔn)剝離，相對于傳統(tǒng)金剛線切割工藝，不僅提高了加工速度，還減少了損耗，降低了生產(chǎn)成本。此技術(shù)創(chuàng)新為中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來了新的可能性，使得高質(zhì)量、低成本的第三代半導(dǎo)體材料的生產(chǎn)變得更為可行。
自主研發(fā)，“打磨”出更高效解決方案
資料顯示，晶飛半導(dǎo)體成立于2023年7月，專注于激光垂直剝離技術(shù)研究，旨在實(shí)現(xiàn)對第三代半導(dǎo)體材料的精準(zhǔn)剝離，以有效降低碳化硅襯底的生產(chǎn)成本。在6英寸和8英寸碳化硅襯底激光垂直剝離技術(shù)的研發(fā)方面，公司近5年連續(xù)獲得“北京市科技計(jì)劃項(xiàng)目”支持，并正與國內(nèi)頭部的襯底企業(yè)展開合作工藝開發(fā)。 公司的技術(shù)源自中科院半導(dǎo)體所的科技成果轉(zhuǎn)化，創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)深耕于激光精細(xì)微加工領(lǐng)域，利用超快激光技術(shù)，為各種超薄、超硬、脆性材料提供激光解決方案，積極推動激光精細(xì)加工在制造業(yè)的國產(chǎn)化和傳統(tǒng)工藝替代。
公司目前研發(fā)人員占比80%， 其中40%以上的人員具備博士學(xué)位，通過將高度多元化的專業(yè)團(tuán)隊(duì)——包括機(jī)械、電氣、軟件和光學(xué)專業(yè)融合在一起，致力于技術(shù)創(chuàng)新。
相較于傳統(tǒng)金剛線切割工藝，激光垂直剝離技術(shù)可完成高效、精準(zhǔn)的材料剝離，同時(shí)減少了碳化硅晶圓的損傷，從而解決了加工速度低、損耗大、成本高等問題。
從具體數(shù)據(jù)提升上來看，激光垂直剝離相比于金剛線剝離優(yōu)點(diǎn)在于：金剛線剝離的線損為200 μm，研磨和拋光的損失為100 μm;激光垂直剝離晶圓的線損為0，脈沖激光在晶錠內(nèi)部形成爆破層，在分離后由于裂紋延伸的存在，在后續(xù)拋光加工后材料損失可控制在80~100 μm。相比于金剛線剝離損失的1/3，這大大節(jié)約了剝離損失;對于厚度為 2 cm的晶錠，使用金剛線切割晶圓產(chǎn)出量約為 30 片，然而采用激光剝離技術(shù)晶圓產(chǎn)出量約為 45 片，增加了約 50 %。
目前晶飛半導(dǎo)體的第一代樣機(jī)已完成組裝與調(diào)試，正在與頭部企業(yè)客戶進(jìn)行合作驗(yàn)證和工藝開發(fā)。產(chǎn)品在工藝與設(shè)備的穩(wěn)定一致性達(dá)到客戶要求后即可完成客戶端產(chǎn)線部署的商業(yè)化進(jìn)程，本輪融資正是在商業(yè)化節(jié)點(diǎn)上提供重要助力。
加上晶飛半導(dǎo)體團(tuán)隊(duì)此前已經(jīng)做了大量的知識產(chǎn)權(quán)儲備，使公司能夠在多個(gè)領(lǐng)域提供創(chuàng)新解決方案，通過與客戶的緊密合作以確保他們夠充分利用公司的設(shè)備和技術(shù)，讓公司的創(chuàng)新成果在半導(dǎo)體材料加工中具有巨大潛力，為客戶提供更高效、更精確的加工解決方案。
適應(yīng)下游迭代趨勢，為系統(tǒng)變革帶來更多創(chuàng)新的可能性
晶飛半導(dǎo)體本次投資跟投方德聯(lián)資本投資經(jīng)理康乾熙認(rèn)為，新能源革命的大背景下，碳化硅功率器件市場潛力巨大，但成本是制約其滲透率的關(guān)鍵因素。在器件層面，碳化硅襯底成本占比高達(dá)47%，且由于其材料物理特性，在切片環(huán)節(jié)中近一半的材質(zhì)被無謂損耗;激光剝片這一新技術(shù)的出現(xiàn)可以顯著降低襯底成本，是推動碳化硅器件滲透的重要手段。
“晶飛半導(dǎo)體團(tuán)隊(duì)具有豐富的激光加工經(jīng)驗(yàn)，在激光器和激光物質(zhì)底層理論研究方面具有較強(qiáng)的技術(shù)積累，在激光剝片工藝層面也有多年的經(jīng)驗(yàn)沉積。憑借團(tuán)隊(duì)極強(qiáng)的技術(shù)攻關(guān)能力，公司已獲國內(nèi)多家頭部碳化硅襯底廠認(rèn)可，有望在切片設(shè)備領(lǐng)域完成工藝迭代，成為領(lǐng)先的供應(yīng)商，為新能源革命做出積極貢獻(xiàn)。” 康乾熙這樣表示。
在本輪融資中獲得多家知名投資機(jī)構(gòu)投資后，晶飛半導(dǎo)體表示所籌集的資金主要用于公司的技術(shù)研發(fā)、市場拓展以及團(tuán)隊(duì)建設(shè)。這一投資將進(jìn)一步加速晶飛半導(dǎo)體在半導(dǎo)體領(lǐng)域的創(chuàng)新步伐，為推動公司技術(shù)和產(chǎn)品的不斷升級提供了有力支持。
在業(yè)內(nèi)人士看來，晶飛半導(dǎo)體的升級發(fā)展將對整個(gè)行業(yè)起到持續(xù)的推動作用。過去碳化硅襯底受制于成本，行業(yè)的滲透一直存在挑戰(zhàn)，而通過在切片加工新技術(shù)的部署，可以大幅降低碳化硅襯底成本從而完成下游，如新能源汽車、軌道交通、光伏等行業(yè)的進(jìn)一步滲透，降低損耗，推動未來能源系統(tǒng)變革。
值得關(guān)注的是，當(dāng)前國內(nèi)主流碳化硅襯底企業(yè)主要生產(chǎn)6英寸晶圓，許多頭部企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)已完成8英寸晶圓開發(fā)并推進(jìn)量產(chǎn)進(jìn)程。未來8英寸襯底替代6英寸襯底的演進(jìn)方向同樣決定線切方式存在極大挑戰(zhàn)，晶飛半導(dǎo)體的激光垂直剝離技術(shù)將迎來更剛性的需求增長，加快滲透步伐。
從另一個(gè)角度來看，晶飛半導(dǎo)體的激光垂直剝離設(shè)備不受碳化硅晶錠尺寸限制，能夠?yàn)樘蓟枰r底企業(yè)提供更靈活的晶圓切片解決方案，從而顯著提高切片效率和晶圓產(chǎn)出率。這一技術(shù)優(yōu)勢為碳化硅晶圓的制造提供了更高度的可定制性和效率優(yōu)勢，為行業(yè)的晶圓生產(chǎn)帶來了創(chuàng)新的可能性。
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