7月21日，硅来『半导体』（武汉）有限公司洁净室，『工程师』检查完成切片、研磨的碳化硅晶圆。（湖北日报全媒记者 魏铼 摄）
湖北日报讯 （记者李源、通讯员朱凌燕、实习生邢亦圩）加工设备的陶瓷底座上，放着一块直径8英寸、厚1厘米的碳化硅晶锭。工作人员点击电脑屏幕，设备启动运行，激光头沿着晶锭边缘做往复运动。15分钟后，一片500微米厚的碳化硅晶圆便完成切割。
7月21日，中国光谷华中科技大学科技园创新基地，硅来『半导体』（武汉）有限公司（以下简称“硅来”）洁净室里，生产线产能拉满，一片片碳化硅晶圆陆续下线。
碳化硅是第三代化合物『半导体』材料，与传统单晶硅相比，碳化硅制成的『芯片』可在高压、高温下稳定工作。随着『新能源』汽车充电电压越来越高、充电后续航里程越来越长，碳化硅成为『新能源』汽车行业“新宠”。
碳化硅从原材料变为『芯片』，要经历晶锭生长、晶圆切割、晶圆抛光、光刻、封装测试等流程。能否又好又快地将晶锭切割成晶圆，关乎碳化硅『芯片』全产业链整体效能。
过去，切割碳化硅晶锭靠的是一根直径100微米的金刚线，其过程就像用刀切萝卜。在一片1厘米厚的碳化硅晶锭上，使用金刚线可以切出10片500微米厚的碳化硅晶圆，但每切1片需用时1天，晶锭损耗率高达50%。
一块碳化硅晶锭的价格可达6位数，这意味着切出来的晶圆越多，单片成本越低，企业产品竞争力越强。
随着我国『新能源』汽车产业高速发展，碳化硅『芯片』需求量大幅提升，金刚线切割法费时费料的弊端日渐显现，使用新技术替代迫在眉睫。
近年来，激光剥离碳化硅晶圆技术应运而生。激光被誉为“最快的刀”，但作用在碳化硅晶锭时不是传统意义上的“切”，而是在晶锭内部密集聚焦10亿次，用能量改变碳化硅结构，将晶圆从晶锭上“剥下来”。形象地讲，就像太阳把人晒脱一层皮。
要确保一片晶圆厚度均匀，10亿个聚焦点都得打在相同的深度，这对激光精密控制提出巨大挑战。
为此，硅来自主研发了一款混合光源激光系统，经过上万次试验，为其匹配具备专利技术的“自由曲面晶片”。
在一系列创新技术加持下，这台设备变成“三头六臂”的哪吒，可将激光聚焦深度精密控制在100微米到1000微米区间，满足不同厚度碳化硅晶圆生产需求。这套系统从硬件到软件都实现100%自主可控。
经过验证，硅来在1厘米厚的晶锭上可以切出15到16片500微米厚的晶圆，单片切割时间仅需15分钟。相比金刚线切割法，单片切割损耗从500微米降至75微米，晶锭损耗率降至15%，单片晶圆成本下降超过20%，良率超过99%。其技术指标，与国家第三代『半导体』技术创新中心深圳平台研发的同类技术不相伯仲，均达到国际领先水平。
今年5月，硅来首条碳化硅晶圆切割生产线在光谷投产，年产能预计超过3万片。目前，硅来已经与国内多家碳化硅产业链龙头企业形成合作，未来计划在汉新建四五条生产线，年产值有望超过10亿元。
统计显示，湖北以光谷为主体，已聚集碳化硅所在的化合物『半导体』领域企业50多家，长飞先进、先导稀材等一批百亿龙头项目落地，3万多名创新人才聚集，已构建起从研发、中试到量产的产业生态，形成覆盖材料、器件到封装检测的完整产业链。
