近日，专注于半导体激光领域的初创公司晶飞半导体，宣布已于2023年9月中旬成功完成了数千万元的天使轮融资。晶飞半导体本次融资由无限基金See Fund领投，德联资本和中科神光跟投。
晶飞半导体创始团队深耕于激光精细微加工领域，利用超快激光加工技术，为各种超薄、超硬、脆性材料提供激光解决方案，致力于推动激光精细加工在制造业的国产化和传统工艺替代。本轮融资为晶飞半导体注入了强大的资本支持，所获资金将主要应用于公司产品迭代与更新，积极响应行业需求，通过技术创新提供更先进、更经济的解决方案，推动中国半导体产业的发展，乃至为全球半导体技术的进步贡献重要力量。
创新引入激光垂直剥离技术，贡献行业降本新选项
半导体材料是半导体产业链发展的基石，21世纪初至今，第三代半导体材料显示出了优于传统硅基材料的特性，其中又以碳化硅为代表的第三代半导体材料功率器件逐渐进入产业化加速放量阶段，市场景气度持续提升。这是由于碳化硅具有大带隙、大载流子漂移速率和大热导率这三大特性，做成的器件有高功率密度、高频率、高温和高电压这“四高”性能，因此是高压功率器件的演进方向，在新能源汽车、光伏、轨道交通等各类场景下拥有广泛的使用前景。
在这一背景下，晶飞半导体的创业契机正源于对中国半导体产业发展的深刻理解以及对第三代半导体材料加工中存在问题的洞察。
制约碳化硅在功率器件渗透率的核心要素便是成本，从成本结构来看，衬底成本占比在SiC器件中高达47%，传统硅基器件仅有7%;因此碳化硅衬底降本是实现SiC快速渗透的重要途径。当前，第三代半导体材料如碳化硅、氮化镓等在硬度和脆性方面存在挑战，而传统金刚线切割方法在生产晶圆时导致切割损耗严重、切割速度慢等问题，从而推高了晶圆的价格。
晶飞半导体成立的契机在于致力于解决这些难题。通过引入激光垂直剥离技术，公司能够实现对第三代半导体材料的高效、精准剥离，相对于传统金刚线切割工艺，不仅提高了加工速度，还减少了损耗，降低了生产成本。此技术创新为中国半导体产业带来了新的可能性，使得高质量、低成本的第三代半导体材料的生产变得更为可行。
自主研发，“打磨”出更高效解决方案
资料显示，晶飞半导体成立于2023年7月，专注于激光垂直剥离技术研究，旨在实现对第三代半导体材料的精准剥离，以有效降低碳化硅衬底的生产成本。在6英寸和8英寸碳化硅衬底激光垂直剥离技术的研发方面，公司近5年连续获得“北京市科技计划项目”支持，并正与国内头部的衬底企业展开合作工艺开发。 公司的技术源自中科院半导体所的科技成果转化，创始团队深耕于激光精细微加工领域，利用超快激光技术，为各种超薄、超硬、脆性材料提供激光解决方案，积极推动激光精细加工在制造业的国产化和传统工艺替代。
公司目前研发人员占比80%， 其中40%以上的人员具备博士学位，通过将高度多元化的专业团队——包括机械、电气、软件和光学专业融合在一起，致力于技术创新。
相较于传统金刚线切割工艺，激光垂直剥离技术可完成高效、精准的材料剥离，同时减少了碳化硅晶圆的损伤，从而解决了加工速度低、损耗大、成本高等问题。
从具体数据提升上来看，激光垂直剥离相比于金刚线剥离优点在于：金刚线剥离的线损为200 μm，研磨和抛光的损失为100 μm;激光垂直剥离晶圆的线损为0，脉冲激光在晶锭内部形成爆破层，在分离后由于裂纹延伸的存在，在后续抛光加工后材料损失可控制在80~100 μm。相比于金刚线剥离损失的1/3，这大大节约了剥离损失;对于厚度为 2 cm的晶锭，使用金刚线切割晶圆产出量约为 30 片，然而采用激光剥离技术晶圆产出量约为 45 片，增加了约 50 %。
目前晶飞半导体的第一代样机已完成组装与调试，正在与头部企业客户进行合作验证和工艺开发。产品在工艺与设备的稳定一致性达到客户要求后即可完成客户端产线部署的商业化进程，本轮融资正是在商业化节点上提供重要助力。
加上晶飞半导体团队此前已经做了大量的知识产权储备，使公司能够在多个领域提供创新解决方案，通过与客户的紧密合作以确保他们够充分利用公司的设备和技术，让公司的创新成果在半导体材料加工中具有巨大潜力，为客户提供更高效、更精确的加工解决方案。
适应下游迭代趋势，为系统变革带来更多创新的可能性
晶飞半导体本次投资跟投方德联资本投资经理康乾熙认为，新能源革命的大背景下，碳化硅功率器件市场潜力巨大，但成本是制约其渗透率的关键因素。在器件层面，碳化硅衬底成本占比高达47%，且由于其材料物理特性，在切片环节中近一半的材质被无谓损耗;激光剥片这一新技术的出现可以显著降低衬底成本，是推动碳化硅器件渗透的重要手段。
“晶飞半导体团队具有丰富的激光加工经验，在激光器和激光物质底层理论研究方面具有较强的技术积累，在激光剥片工艺层面也有多年的经验沉积。凭借团队极强的技术攻关能力，公司已获国内多家头部碳化硅衬底厂认可，有望在切片设备领域完成工艺迭代，成为领先的供应商，为新能源革命做出积极贡献。” 康乾熙这样表示。
在本轮融资中获得多家知名投资机构投资后，晶飞半导体表示所筹集的资金主要用于公司的技术研发、市场拓展以及团队建设。这一投资将进一步加速晶飞半导体在半导体领域的创新步伐，为推动公司技术和产品的不断升级提供了有力支持。
在业内人士看来，晶飞半导体的升级发展将对整个行业起到持续的推动作用。过去碳化硅衬底受制于成本，行业的渗透一直存在挑战，而通过在切片加工新技术的部署，可以大幅降低碳化硅衬底成本从而完成下游，如新能源汽车、轨道交通、光伏等行业的进一步渗透，降低损耗，推动未来能源系统变革。
值得关注的是，当前国内主流碳化硅衬底企业主要生产6英寸晶圆，许多头部企业和研究机构已完成8英寸晶圆开发并推进量产进程。未来8英寸衬底替代6英寸衬底的演进方向同样决定线切方式存在极大挑战，晶飞半导体的激光垂直剥离技术将迎来更刚性的需求增长，加快渗透步伐。
从另一个角度来看，晶飞半导体的激光垂直剥离设备不受碳化硅晶锭尺寸限制，能够为碳化硅衬底企业提供更灵活的晶圆切片解决方案，从而显著提高切片效率和晶圆产出率。这一技术优势为碳化硅晶圆的制造提供了更高度的可定制性和效率优势，为行业的晶圆生产带来了创新的可能性。
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