正被多家企业“撕扯”的激光隐切市场
正被多家企业“撕扯”的激光隐切市场
原创 光电汇Sueuel 光电汇OESHOW 2025年06月16日 17:01 湖北
在半导体制造迈向更精密、更高效的时代,激光隐形切割(Stealth Dicing) 技术以其革命性的优势,正成为脆性材料精密加工的核心利器。这项技术通过将超短脉冲激光精准聚焦于材料内部,形成可控的改质层与裂纹,实现近乎无损的分离。与传统砂轮划片或激光全切相比,隐形切割具备切口损失极小、无热影响区、崩边微乎其微、无切割碎屑污染、芯片损伤率低等显著优势,完美契合蓝宝石、玻璃、硅片、碳化硅(SiC)、铌酸锂、石英以及SOI晶圆等高价值材料,以及MEMS器件中敏感悬膜/悬臂梁结构的切割需求。
随着激光技术的持续突破,激光隐形切割技术在半导体、消费电子、汽车电子、光学等领域的应用版图急速扩张。这个一度被国际巨头垄断的精细赛道,如今正迎来中国力量的强势崛起。本文将梳理全球激光隐形切割领域的核心玩家,聚焦国产厂商的突围路径与技术亮点。
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技术奠基者:日本巨头领跑
激光隐形切割技术自诞生起便由日本企业主导,滨松光子凭借基础专利构建了长达二十年的技术护城河。该领域对光学设计、运动控制、材料改性工艺要求极高,形成了“设备-工艺-专利”三位一体的行业壁垒。日本企业依托其在精密制造领域的深厚积累,长期垄断全球高端市场,尤其在半导体前道晶圆切割领域市占率超90%。
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滨松光子
滨松光子作为激光隐切技术的开创者与专利库,20年前就发明了“隐形切割”(Stealth Dicing)技术,首创晶圆内部切割方案,从根本上解决了传统激光切割的热致微裂缝难题。据其官网数据显示,目前滨松光子在全球拥有超600项隐切相关专利(按照20年专利保护期推算,其部分关键专利将于2024-2025年到期)。
滨松光子的核心产品主要有集成其专利的LCOS-SLM(硅基液晶空间光调制器)的隐形切割引擎(SDE),实现激光相位自由调制,支持高质量、高通量加工;专攻<50 μm超薄芯片的SDBG工艺(研磨前隐形切割);还推出了搭载隐形切割工艺的专用系统——LBA系统(激光束调整系统),通过相差补偿技术来攻克厚晶圆切割效率与质量瓶颈,实现任意深度的理想聚焦。
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迪思科
日本迪思科株式会社(DISCO Corporation)成立于1937年,专注于研磨和切割硅片,以其在半导体硅片制造领域的卓越成就而闻名。DISCO是滨松专利联盟伙伴,属于半导体切割领域的全球龙头(晶圆切割全球市占率超70%)。
其设备标杆如 DFL7340/7341/7362系列设备,定位精度达3 μm,重复精度1-2 μm,精准匹配日益收窄的切割道(<20 μm),代表行业顶尖水平。设备价格高昂且对华存在技术封锁。
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东京精密
东京精密(Tokyo Seimitsu)也曾为滨松合作伙伴(2017年合作结束),以超精密运动控制技术闻名,实现微米/纳米级定位。在激光隐形切割设备方面,在复杂图案、精细线条切割(如高精度光学镜片)中展现卓越精度与线条质量。设备稳定性与耐用性突出,保障大规模生产连续性。
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国产力量:从追赶到突破
随着滨松核心专利到期潮临近(2024-2025年)、第三代半导体(SiC/GaN)扩产需求爆发,以及中国半导体设备自主化政策加码,国产激光隐切设备迎来历史性机遇。国内厂商从工艺优化、核心部件自研、系统集成三路突围,在SiC晶圆切割、超薄芯片加工等新兴领域快速缩小与国际差距,部分技术指标已实现并跑。
头部突围者:技术纵深与市场验证
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国产头部阵营以技术全栈能力和量产验证为标志,在SiC切割、超薄晶圆加工等尖端领域实现关键技术突破。这些企业不仅完成核心部件自研,更通过头部客户订单验证了设备可靠性,成为撕开国际垄断缺口的攻坚力量。
德龙激光,是国内罕有具备“种子源自产+隐形切割技术+高精度运动控制”全栈能力的厂商。其碳化硅设备已经从划片向切片拓展,2022年该公司正式推出碳化硅晶锭激光切片技术,工艺研发和测试验证已完成,并取得头部客户批量订单。而其自研红外激光器及加工系统,可有效抑制切割碎屑生成,保障MEMS/硅晶圆切割高良率。
小米加注的苏州镭明激光,是国内稀缺的同时掌握激光开槽与激光隐切双核心技术的公司,可提供本土化全方案。通过自研核心激光隐切模组,镭明激光构筑了较高的技术壁垒,并且能推出高性价比的产品。经过多年努力,镭明激光已推出拥有十多项核心技术、具有自主知识产权的三款半导体晶圆激光切割设备,其中LFL-AB1200 12寸晶圆激光开槽机和LFL-IC1200 12寸晶圆激光隐形切割机打破了日本公司DISCO对该产品的垄断,破解了核心技术“卡脖子”的现象。
大族激光旗下公司大族半导体凭借深厚的技术积累与创新能力,研发出Di-SyncTM新型激光隐切技术,同步完成“内部改质+界面结构直写”,实现全类型SiC晶圆的高效切割。此外,大族半导体还创新性激光划线工序彻底去除切割轨迹背面金属(背金),根治背金粘连/撕扯问题。
大族激光2024年半导体设备营收17.75 亿元,同比下降16.55%,晶圆切割设备(隐形切割为主流技术)已获存储客户订单,并参与国家“超短脉冲激光隐形切割系统及应用”重点研发计划,其技术具备向其他衬底材料的扩展潜力。
华工科技自主研制的全自动晶圆切割设备实现核心部件100%国产化。其半导体晶圆激光隐切、退火和检测装备已完成研发、验证。其中,晶圆切割装备在客户端实现了小批量复制。
目前,其旗下华工激光研发的SiC激光晶圆隐切设备于2025年2月已获客户验证;第二代国产化激光晶圆隐切设备于2025年1月初完成中试验证,切割蜿蜒度<5μm,SiC晶圆切割时间约20分钟/片,即将发往半导体客户进行验证,距离规模化量产仅一步之遥。
实力参与者:多领域布局与特色技术
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凭借多产业经验和差异化技术路线,以下这些参与者在泛半导体领域构建独特竞争力。通过工艺深度优化、设备平台延展或行业生态整合,这些厂商以灵活策略切入细分市场,形成对头部阵营的有效补充。
国产先行者航天三江激光院,2019年推出国产首台硅基晶圆超快激光切割设备,获Semi S2认证,2022年起获批量订单。目前,航天三江激光院拥有多台自主开发的激光隐形切割设备,可广泛应用于MEMS芯片、激光芯片、射频芯片、功率半导体芯片等产品的生产加工中。
获小米、TCL青睐的科韵激光,是全球SiC晶圆激光隐形切割机主要制造商之一。科韵激光可针对不同材料/场景开发定制化方案。产学研结合推动工艺创新(如新型激光材料工艺),进一步拓展了产品在电子、光学等行业的应用范围。
中国长城科技集团股份有限公司旗下郑州轨道交通信息技术研究院和河南通用智能装备有限公司推出了我国首台半导体激光隐形晶圆切割机,实现500 mm/s高速高稳运动,打破国外垄断,树立了央企民企协同创新典范。
泛半导体领域高端装备制造商迈为股份旗下苏州迈为科技,在激光隐形切割设备的研发和制造中强调集成化与自动化,将切割、检测、传输等功能集于一体,实现高效流水线作业(尤其在光伏领域)。“迈为泛半导体设备及半导体材料项目”于2023年1月在珠海开工,该项目计划建设泛半导体激光设备研产基地,主要包括面向半导体、微型显示、PCB的设备研发及制造。
帝尔激光正将光伏激光技术优势延伸至半导体领域。目前,已掌握IGBT/SiC激光退火、清洗/减薄、隐切等关键技术;其中晶圆隐切设备在研中,TGV激光微孔设备获小批量订单。
新锐力量:创新与融资活跃
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初创企业以技术源头创新和资本密集投入为双引擎,直击行业痛点。从核心光学器件革新到超窄切割道工艺突破,这些“新生代”选手正以敏捷研发和垂直技术,重塑激光隐切的底层逻辑,成为产业升级的加速器。
合肥欣奕华智在激光设备领域展现出卓越的创新能力和专业水平,其产品覆盖晶圆激光隐切(微米级精度、多焦点)、激光剥离(晶圆衬底)、激光打标(软/硬Marking)等高精尖设备。晶圆激光隐切设备以微米级精度,多焦点切割技术,满足晶圆切割高直线度和小斜裂角度的需求。近期欣奕华智完成超3亿元B+轮融资,颇受资本青睐。
剑芯光电由英国剑桥大学博士团队创立的一家光电子企业,专注于研发和制造高性能硅基液晶空间光调制器。最近,公司取得一项名为“一种新型硅基液晶空间光调制器”的专利,主要运用于隐形切割、激光打标、激光焊接等多个领域。
利扬芯片成立了全资子公司利阳芯,拥有“无损内切激光隐切技术”。该技术可加工最窄20 μm切割道晶圆,显著提升晶圆利用率(Gross dies),最大可降低芯片成本30%+,解决传统金刚石切割难题。
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结语:从“小透明”到“新势力”
激光隐形切割赛道,已从滨松光子一枝独秀、日企主导的格局,演变为国际巨头与国产新锐同台竞技的激烈战场。国产厂商凭借持续的技术创新、对本土需求的深刻理解以及灵活的解决方案,正快速撕破垄断壁垒,在SiC等第三代半导体切割、超精密加工等前沿领域展现出强劲竞争力。随着核心专利到期潮的临近以及国产供应链的日益成熟,中国激光隐形切割产业有望从技术“破局者”成长为全球市场不可忽视的“引领者”。这场精密制造的角逐,远未终局,但中国力量的崛起之势,已然清晰。