从3天缩短到10 分钟！碳化硅大尺寸切割迎来工艺革命

硅来半导体（武汉）有限公司（简称“硅来半导体”）是上市公司帝尔激光（股票代码：300776）在半导体装备赛道的重要布局。公司专注于半导体材料加工的成套设备研发与解决方案输出。硅来半导体依托华中科技大学激光技术积淀与自研技术团队，持续创新突破，能够为客户提供低成本、高性能的SiC衬底切片整体解决方案，全方位助力客户提升市场竞争力。

编者按

在新能源与AI数据中心的需求驱动下，国内碳化硅产业正从6英寸向8英寸全面升级，12英寸研发同步加速。传统物理接触式切割模式存在难以突破的效率天花板，加工一片 8 英寸晶圆耗时长达一周以上，非接触式激光隐形切割则凭借高效率、高良率打开新空间。两者工艺路线差异在哪？效率真的有百倍差距吗？本期《芯片揭秘》对话硅来半导体销售总监刘兰桂，一起拆解背后技术逻辑。

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*以下为播客文字整理版，已获嘉宾确认和授权。

碳化硅8英寸升级，切割效率卡在哪了？

幻实：刘总，在您接触的众多客户里，是不是都在从6英寸向8英寸大尺寸晶圆演进？在这个升级过程中，很多企业都在从传统切割工艺，向新型切割方案转型。你们深耕新型切片技术——激光隐切，想请您从市场普遍痛点出发，跟我们拆解一下目前产业链真实的客户需求是什么样子？

激光隐切技术原理：将脉冲激光聚焦在平行于基面的切割面上，局部瞬态高温产生高密度位错，形成一层很薄的混有非晶硅、非晶碳和非晶碳化硅的改质层。在改质层中，材料的分子结合被破坏，材料的连接减弱，随后将其一分为二剥离。

刘兰桂：在我们看来，碳化硅是第三代半导体里的“天选材料”，它的硬度和各项电子性能仅次于金刚石。金刚石太完美了，但加工难度是世界第一的，现阶段很难大规模产业化，所以碳化硅是目前产业最适配、最落地的高性能宽禁带材料。

当前新能源汽车、AR眼镜、高压电力电子等场景需求全面爆发，带动碳化硅基底芯片需求持续走高。国内目前已经具备成熟的碳化硅晶体生长能力，但整个产业链最大的卡点就是碳化硅材料硬度极高，切片加工难度极大，传统工艺严重制约产能释放。

幻实：碳化硅对比传统硅片，硬度要提升多少呢？

刘兰桂：按莫氏硬度指标划分，碳化硅比单晶硅提升了2个数量级。碳化硅的传统切割方案是金刚石金刚线多线切割，6英寸碳化硅晶圆，依靠现在最先进的设备，单片切割也需要3天时间。

莫氏硬度（Mohs Hardness）：由矿物学家腓特烈・莫斯（Friedrich Mohs）提出，是矿物相对划痕硬度指标，等级区间 1‑10，数值越高材料越不容易被刮伤。单晶硅莫氏硬度约 7，碳化硅可达 9.2‑9.5，金刚石为最高等级 10。碳化硅单晶珠宝商品名称为莫桑钻。

刘兰桂：碳化硅晶圆尺寸一旦升级到8英寸，加工时间会呈指数级增长。目前行业头部厂商已经发布了12英寸晶圆，即便用最先进的多线切割设备，一片12英寸晶圆的切割周期也需要10到15天。超长的加工周期，极大拉长了材料验证、产品迭代和产能爬坡的节奏，是整个碳化硅产业规模化发展的共性瓶颈。

激光加工技术实际上已经有十几年的技术沉淀，早期主要是日本、德国的一些厂商在做实验室研究。近两年随着国内碳化硅扩产潮开启，行业都在积极寻找全新的加工方案，替代传统低效的切割模式，其中就有大量客户咨询到了我们这里。

依托武汉光谷深厚的光电技术储备、实验室研发基础和区域产业协同优势，我们开发了全新的技术路线，可以大幅度缩减碳化硅晶圆加工时间。4月的九峰山展会上，我们重磅发布了全新设备方案，目前8英寸碳化硅晶圆的激光加工时间，可以缩短到10分钟一片。

幻实：这个数据对比太直观了。刚刚说传统工艺6英寸要3天、8英寸接近一周时间，你们的激光方案直接做到十分钟。

刘兰桂：是的，所以给行业带来了极大震撼。其实在6英寸阶段，激光切割就可以做到半个小时以内一片，但那个时间节点很难大规模导入产业。核心原因是，传统金刚石切割可以多线并行，6英寸场景下，两种工艺的综合成本几乎持平。在没有明显优势的情况下，产业链对新工艺导入还是持保守态度。

随着新能源、AI算力、超高压输电等场景持续爆发，碳化硅器件需求井喷，8英寸、12英寸大尺寸晶圆成为行业明确趋势，传统物理切割的效率天花板彻底暴露，激光新工艺的产业价值被彻底激活。

效率之外，良率成为关键竞争力

幻实：切割效率提升了，那么良率表现怎么样？毕竟碳化硅衬底成本极高，会不会因为切割速度太快了，把晶圆切坏？对比传统金刚石多线切割，激光切割的良率优势大吗？

刘兰桂：碳化硅单晶也被叫作莫桑钻，原材料价值非常高。良率是整个产业的核心诉求，而这恰恰是激光切割的优势所在。

传统金刚线是物理接触式加工，在高速切割过程中，有一定概率造成晶片破损、表层缺陷、崩边等问题，良率波动大。而激光切割是非接触式加工，通过激光聚焦在晶体内部形成改质层，实现精准平面切割后再分离，全程无物理磨损、无挤压损伤，良率稳定性远优于传统工艺，这也是行业主流晶圆厂客户开始对激光加工产生极大兴趣的核心原因。

今年行业头部客户都开始让我们进行打样，测试验证下来，就发现激光切片的良率优势非常突出。

幻实：双重优势，“又快又好”。那这套新工艺的应用门槛高不高？需要投入的成本大概在多少？

刘兰桂：在6英寸场景下，激光工艺和传统切割成本基本持平；升级到8英寸大尺寸场景，虽然激光单机设备采购成本更高，但加工效率提升、良率提升，整体量产经济性远超传统工艺，是大尺寸碳化硅量产的更优解。

幻实：海外巨头在激光切片赛道发展到哪一个阶段了？行业是否已经形成统一的技术共识？

刘兰桂：行业内日本DISCO是最早布局激光切片的先行者，率先推出了商用设备。但据我们业内在各大展会上的交流了解，这套设备在国内很难卖出一台，因为它的平均单价比国内同类型设备高数倍。因此即使DISCO的设备拥有这个行业领先的技术，鉴于极低的性价比，在国内市场的落地非常有限。

随着国内碳化硅产业链成熟、大批量产线落地，国内激光装备企业快速迭代，目前我们的技术指标已经实现对海外巨头的追赶甚至超越，而且本土化服务、性价比、工艺迭代速度，都是海外设备不具备的优势。

幻实：DISCO好像不是一家激光公司，它主要是在切割领域有客户基础。

刘兰桂：对。以前半导体行业的需求主要来自海外厂商，国内的应用场景比较少。随着国内市场需求大规模释放，海外部分碳化硅头部企业陷入经营困境，开启债务重组调整。

幻实：说明国内产业链的竞争已经传导到了海外，他们也要面临转型压力。

刘兰桂：是的。现在的竞争优势是整个产业链一起提升的结果，我们也贡献了一部分力量。

幻实：国内激光产业基础雄厚，目前布局碳化硅激光切片的同行多吗？行业竞争格局是什么样的？

刘兰桂：国内确实有不少企业对标海外技术路线开展研发，也取得了一定技术突破。但我们依托武汉光谷的光电技术积淀，选择了完全差异化的技术路线。上半年我们完成了国内头部客户的实地验证和工艺对比，测试结果显示，我们的方案在加工效率、成品效果、工艺稳定性上，都具备明显优势。

幻实：这的确是件很值得开心的事，我看您说得得底气十足，客户验证完之后信心是增强了不少。

刘兰桂：在碳化硅这个领域，我们团队还是很有信心的。

从碳化硅到金刚石，激光的延伸路径

幻实：除了碳化硅，这套激光切片技术还有哪些前沿应用场景？

刘兰桂：我们目前也在布局更前沿的金刚石半导体切片领域。

幻实：金刚石是目前已知硬度最高的材料，你不能用它切自己。

刘兰桂：是的，所以只能用我们激光的手段来进行加工。我们一年前就开始配合头部客户做前置测试和工艺研发，目前在实验室阶段已经取得了超前突破，等未来时机合适，我们可以再继续交流这个话题。

幻实：非常期待。金刚石作为第四代半导体核心材料，国内扶持力度大、产业热度高。你看，现在钻石都不值钱了，就知道有多少人在做金刚石。

刘兰桂：这让全世界都开始颤动。

国产合成毛坯钻石2026年上半年出口数据

幻实：我还听过一个挺有意思的说法：印度现在是全球最大的培育钻石加工中心，因为买了大量CVD设备，可以把产能规模做到最大。

刘兰桂：但CVD需要大量能源支撑，这方面中国有绝对优势。我相信未来这个领域的主动权在中国手里。

幻实：您是从技术转型市场，请问作为一名优秀的销售，应该跟客户建立一种什么样的合作关系？尤其是在半导体这种硬科技型赛道里，圈层相对封闭，一般人是很难打入这个市场的。

刘兰桂：您问到了很关键的点上。我从学校毕业以后，第一份工作是做技术工作，后面一个偶然的机会接触了世界500强科技企业——西门子。他们的销售理念在二三十年前的中国是非常领先的，至今仍然受用。即从业者在跟客户交流时，不能只是和客户聊聊技术参数，而是要吃透客户的产品体系、现有工艺瓶颈，包括他们未来技术迭代路线，能够站在客户需求角度，提供定制化的工艺解决方案，创造更高的产业价值。也就是说，高科技领域需要的是技术型销售，只聊八卦和天气，这是远远不够的。